Лекция № 8 Логические основы ЭВМ. Функциональные схемы логических устройств
Оценка 4.6

Лекция № 8 Логические основы ЭВМ. Функциональные схемы логических устройств

Оценка 4.6
doc
20.11.2021
Лекция № 8 Логические основы ЭВМ. Функциональные схемы логических устройств
Лекция №8 Логические основы ЭВМ. Функциональные схемы логических устройств.doc

Лекция № 8

Логические основы ЭВМ.

Функциональные схемы логических устройств

 

1. Базовые логические элементы

Базовые логические элементы реализуют рассмотренные выше три логические операции:

-       логический элемент «И» – логическое умножение

-       логический элемент «ИЛИ» – логическое сложение

-       логический элемент «НЕ» – инверсию

Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинаций трёх основных, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов как из кирпичиков.

Логические элементы компьютера оперируют с сигналами, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс – логическое значение сигнала 1, нет импульса – значение 0. На вход логических элементов поступают сигналы-аргументы, на выходе появляется сигнал-функция.

Преобразование сигнала логическим элементом задаётся таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции.

Логический элемент «И»

На входы А и В логического элемента последовательно подаются четыре пары сигналов различных значений, на выходе получается последовательность из четырёх сигналов, значения которых определяются в соответствии с таблицей истинности операции логического умножения.

 

 


 

                                           

 

 

                                    

Логический элемент «ИЛИ»

На входы А и В логического элемента последовательно подаются четыре пары сигналов различных значений, на выходе получается последовательность из четырёх сигналов, значения которых определяются в соответствии с таблицей истинности операции логического сложения.

 

 

 


                                               

 

 

 

Логический элемент «НЕ»

На вход А  логического элемента последовательно подаются два сигнала, на выходе получается последовательность из двух сигналов, значения которых определяются в соответствии с таблицей истинности операции логической инверсии.

                                                        

 

 

 

 

 


2. Функциональные схемы

В компьютерах широко применяются электрические схемы, содержащие сотни и тысячи элементов: реле, выключателей и т.п. Разработка таких схем весьма трудоёмкое дело. Оказалось, что здесь с успехом может быть использован аппарат алгебры логики.

Функциональная схема – это схематическое изображение некоторого устройства, состоящего из основных элементов и соединяющих их проводников, а также из входов и выходов, на которые подаётся и с которых снимается электрический сигнал.

Две схемы называются равносильными, если через одну из них проходит ток тогда и только тогда, когда он проходит через другую (при одном и том же входном сигнале).

Из двух равносильных схем более простой считается та схема, которая содержит меньшее число логических операций или логических элементов.

Задача нахождения среди равносильных схем наиболее простых является очень важной. Для этого надо сделать следующее: составить таблицу истинности данной схемы, упростить её (используя законы и формулы логики), построить функциональную схему.

Правило построения логических схем:

1) Определить число логических переменных.

2) Определить количество базовых логических операций и их порядок.

3) Изобразить для каждой логической операции соответствующий ей вентиль.

4) Соединить вентили в порядке выполнения логических операций.

Пример

Пусть Х = истина, Y = ложь. Составить логическую схему для следующего логического выражения: F = ХY&Х.

1) две переменные — Х и Y.

2) две логические операции:

3) Строим схему:

4) Ответ: 10&1 = 1

 

 

 


Лекция № 8 Логические основы

Лекция № 8 Логические основы

Логический элемент «НЕ» На вход

Логический элемент «НЕ» На вход

Правило построения логических схем: 1)

Правило построения логических схем: 1)
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.