Информатика, 8-й класс, тема "Логические элементы"

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Логический элемент – устройство, которое после обработки двоичных сигналов выдаёт значение одной из логических операций.

Технически все логические элементы ПК реализуются на базе транзисторов.

Шестьдесят лет назад сотрудники научно-исследовательского центра Bell Labs представили первый транзистор – маленький элемент схемы, действующий подобно миниатюрному выключателю и тем самым позволяющий реализовывать алгоритмы обработки информации.

Биполярный транзистор n-p-n — схематичное изображение компонент, входящих в состав
(трех разнотипно легированных полупроводников и металлические контакты к ним),.

Основатель корпорации Intel Гордон Мур сформулировал прогноз, согласно которому число транзисторов в микросхеме должно было удваиваться каждые полтора-два года, что, в свою очередь:
1. Обеспечивало бы повышение вычислительной мощности ПК
2. Снижение конечной стоимости ПК при его массовом производстве.

Производителям микросхем удается поддерживать этот экспоненциальный рост плотности размещения транзисторов в микросхеме на протяжении десятков лет.

Первый компьютерный микропроцессор корпорации Intel 4004,
выпущенный в 1971 году, содержал 2300 транзисторов.
В 1989 году в процессоре Intel 486 их было уже 1 200 000,
а в 2000 году процессор Intel Pentium 4 преодолел рубеж в 42 миллиона.

Чтобы разместить как можно больше транзисторов на как можно меньшей площади, инженерам постоянно приходится думать над тем, какие материалы должны использоваться в структуре полупроводниковых компонентов.
В ноябре 2007 г. инженеры Intel впервые за многолетнюю историю существования полупроводниковых интегральных микросхем нарушили кремниевую «монополию» при производстве транзисторов, введя новые материалы в их структуру.

Новый четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme, созданный на базе 45-нанометровой производственной технологии, содержит 820 миллионов транзисторов.

Какой сигнал должен быть на выходе при каждом возможном наборе сигналов на входах?

Решение. Все возможные комбинации сигналов на входах А и В внесём в таблицу истинности.

А

В

В инвертор поступает сигнал от входа В.

В конъюнктор поступают сигналы от входа А и от инвертора. Таким образом, F = A & B.

Заполним столбец операции НЕ В

Заполним столбец конъюнкции А и НЕ В

Выясните, какой сигнал должен быть на выходе электронной схемы при каждом возможном наборе сигналов на входах. Составьте таблицу работы схемы (таблицу истинности).
Каким логическим выражением описывается схема?

Схему, таблицу истинности к данной схеме, и логическое выражение занеси в тетрадь и покажи учителю.

Приоритет выполнения логических операций: ¬, &, V.