Логические основы компьютера

Содержание

Слайд 2

Вентили Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений Схема

Вентили

Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений 

Схема  ИЛИ

 реализует дизъюнкцию двух или более логических значений

Схема   НЕ  (инвертор) реализует операцию отрицания

Схема И—НЕ состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И 

Схема ИЛИ—НЕ состоит из элемента ИЛИ  и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ

Слайд 3

Пример 1. Построить схему логической функции импликации F = A→B. Решение

Пример 1. Построить схему логической функции импликации F = A→B.
Решение
Логической функции

импликации равносильна функция F=A∨B. В этом можно убедиться, если для функции F построить таблицу истинности.
Таким образом, схему логической функции F (импликации) описывают инвертор и дизъюнктор.

_

1

A

B

F=Ā∨B

_

_

Слайд 4

Построение логических схем Определить число переменных Определить базовые логические операции и

Построение логических схем
Определить число переменных
Определить базовые логические операции и их порядок
Изобразить

вентиль для каждой логической операции
Соединить вентили в порядке выполнения логических операций
Слайд 5

Построить логическую схему соответствующую логическому выражению. F = X & Y

Построить логическую схему соответствующую логическому выражению.

F = X & Y V

( Y V X )
Слайд 6

F = X & Y V ( Y V X )

F = X & Y V ( Y V X )

X

Y

Построить

логическую схему соответствующую логическому выражению.
Слайд 7

F = X & Y V ( Y V X )

F = X & Y V ( Y V X )

&

X

Y

Построить

логическую схему соответствующую логическому выражению.
Слайд 8

F = X & Y V ( Y V X )

F = X & Y V ( Y V X )

&

1

X

Y

Построить

логическую схему соответствующую логическому выражению.
Слайд 9

F = X & Y V ( Y V X )

F = X & Y V ( Y V X )

&

1

X

Y

Построить

логическую схему соответствующую логическому выражению.
Слайд 10

F = X & Y V ( Y V X )

F = X & Y V ( Y V X )

&

1

1

X

Y

Построить

логическую схему соответствующую логическому выражению.
Слайд 11

Построить логическую схему соответствующую логическому выражению. F = ( А V В & C)

Построить логическую схему соответствующую логическому выражению.

F = ( А V В

& C)
Слайд 12

F = ( А V В & C) С В А

F = ( А V В & C)

С

В

А

Построить логическую схему соответствующую

логическому выражению.
Слайд 13

F = ( А V В & C) & С В

F = ( А V В & C)

&

С

В

А

Построить логическую схему соответствующую

логическому выражению.
Слайд 14

F = ( А V В & C) & 1 С

F = ( А V В & C)

&

1

С

В

А

Построить логическую схему соответствующую

логическому выражению.
Слайд 15

F = ( А V В & C) & 1 С

F = ( А V В & C)

&

1

С

В

А

Построить логическую схему соответствующую

логическому выражению.
Слайд 16

Составить логическое выражение по соответствующей логической схеме . & 1 B C A

Составить логическое выражение по соответствующей логической схеме .

&

1

B

C

A

Слайд 17

& 1 B C A F= B & C Составить логическое

&

1

B

C

A

F= B & C

Составить логическое выражение по соответствующей логической схеме

.
Слайд 18

& 1 B C A F= B & C A Составить

&

1

B

C

A

F= B & C A

Составить логическое выражение по соответствующей логической схеме

.
Слайд 19

& 1 B C A F= B & C v A

&

1

B

C

A

F= B & C v A

Составить логическое выражение по логической схеме


Слайд 20

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y & Z 1

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

1

Слайд 21

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y

1

Слайд 22

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y X &

Z

1

Слайд 23

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y X &

Z Y & Z

1

Слайд 24

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y X &

Z Y & Z

1

Слайд 25

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y X &

Z Y & Z

1

Слайд 26

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y v X

& Z Y & Z

1

Слайд 27

Составить выражение по логической схеме & & 1 X Y &

Составить выражение по логической схеме

&

&

1

X

Y

&

Z

F = X & Y v X

& Z v Y & Z

1

Слайд 28

САМОСТОЯТЕЛЬНО 1. По логическому выражению построить логическую схему: 2. По логической схеме составьте логическое выражение:

САМОСТОЯТЕЛЬНО

1. По логическому выражению построить логическую схему:

2.  По логической схеме составьте

логическое выражение:
Слайд 29

Пример 3 (самостоятельно). Логическая функция F, задана схемой. Записать для этой

Пример 3 (самостоятельно). Логическая функция F, задана схемой. Записать для этой

функции логическое выражение.
Ответ:

&

A

B

&

1

&

1

С

F

?

F=(A∧B)∨(B∧C)∨(A∧C)

_

Слайд 30

Триггер Устройство с двумя устойчивыми состояниями равновесия, способное многократно переходить из

Триггер

Устройство с двумя устойчивыми состояниями равновесия, способное многократно переходить из одного

состояния в другое под воздействием внешних сигналов
Используется в регистрах процессора для записи и хранения информации
Выходные сигналы зависят не только от входных сигналов, действующих в настоящий момент, но и от сигналов, действующих до этого
Сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы
Простейший RS-триггер образован из двух элементов И-НЕ (или ИЛИ-НЕ) и позволяет запоминать 1 бит информации
Слайд 31

Триггер Вход R (Reset) – сброс Вход S (Set) - установка

Триггер

Вход R (Reset) – сброс
Вход S (Set) - установка
Режимы работы:

R=1, S=0 - очистки
R=0, S=1 - записи
R=0, S=0 - хранения
R=1, S=1 - запрещенный

RS-триггер на основе двух элементов И-НЕ

Слайд 32

Триггер

Триггер

Слайд 33

Триггер Поскольку один триггер может запомнить только один разряд двоичного кода,

Триггер

Поскольку один триггер может запомнить только один разряд двоичного кода, то

для запоминания байта нужно 8 триггеров
Для запоминания килобайта нужно 8 х 210 = 8192 триггеров.
Современные микросхемы памяти содержат миллионы триггеров
Слайд 34

Сумматор Арифметико-логическое устройство процессора (АЛУ) обязательно содержит в своем составе такие

Сумматор
Арифметико-логическое устройство процессора (АЛУ) обязательно содержит в своем составе такие

элементы как сумматоры
Сумматор - электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел
Центральный узел арифметико-логического устройства компьютера,
Находит применение также и в других устройствах
Слайд 35

Сумматор Как происходит сложение? Допустим, требуется сложить двоичные числа 1001 и

Сумматор

Как происходит сложение? Допустим, требуется сложить двоичные числа 1001 и

0011.
Сначала складываем младшие разряды (последние цифры): 1+1=10. Т.е. в младшем разряде будет 0, а единица – это перенос в старший разряд.
Далее: 0 + 1 + 1(от переноса) = 10, т.е. в данном разряде снова запишется 0, а единица уйдет в старший разряд.
На третьем шаге: 0 + 0 + 1(от переноса) = 1.
В итоге сумма равна 1100.