Разработка урока по информатика

§ 7. Компьютердің логикалық негізі

Жоспар  Логикалық элементтер Инвентор Дизъюнктор Конъюнктор Немесе-емес Және-емес  Интегралдық сұлбаның құрылу ережесі  Жартылай және толық қосындылауыш

Логикалық элементтер  Логикалық элементтер – логика алгебрасы ережелеріне сәйкес кіріс сигналдарымен қарапайым логикалық операцияларды (функцияларды) жүзеге асыратын электрондық құрылғылар.  Логикалық элементтердің электрлік сигнал беретін бір немесе бірнеше кірісі және шығысы бар.  0 – электр сигнал жоқ  1 – электр сигнал бар  Компьютердегі кез-келген электрлік сұлбаны «инвентор», «конъюнктор», және «дизъюнктор» атты негізгі үш логикалық элементтің көмегімен жүзеге асыруға болады.

Логикалық элемент «емес» (инвентор)  Ең қарапайым логикалық элемент терістеу функциясын атқаратын инвентор болып табылады.  Инвентордың бір кірісі және бір шығысы бар.  Интегралдық сұлбада инвентор төмендегі бейнемен беріледі:  Егер кіріске 1 сигналы берілетін болса, шығыста 0 сигналы болады және керісінше кіріс шығ ыс 1 0 0 1

Логикалық элемент «немесе» (дизъюнктор)  Логикалық қосу операциясын орындайтын логикалық элемент дизъюнктор деп аталады.  Дизъюнктордың кем дегенде екі кірісі және бір шығысы бар.  Интегралдық сұлбада дизъюнктор төмендегі бейнемен беріледі:  Егер кірістің кем дегенде біреуіне 1 сигналы берілетін болса, шығыста 1 сигналы болады. 2-кіріс шығыс 1-кіріс 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1

Логикалық элемент «және» (конъюнктор)  Логикалық көбейту операциясын орындайтын логикалық элемент конъюнктор деп аталады.  Конъюнктор кем дегенде екі кірісі және бір шығысы бар.  Интегралдық сұлбада конъюнктор төмендегі бейнемен беріледі:  Егер кірістің кем дегенде біреуіне 0 сигналы берілетін болса, шығыста 0 сигналы болады. 1-кіріс 2-кіріс шығыс 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1

Логикалық элемент «және- емес»  Логикалық элемент және-емес Шеффер логикалық функциясын орындайды.  Және-емес логикалық элементінің кем дегенде екі кірісі және бір шығысы бар.  Интегралдық және-емес логикалық элементі төмендегі бейнемен беріледі: 1-кіріс 2-кіріс шығыс  Және-емес логикалық элементінің ақиқат кестесі: 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0

Логикалық элемент «немесе- емес»  Логикалық элемент немесе-емес Шеффер логикалық функциясын орындайды.  Немесе-емес логикалық элементінің кем дегенде екі кірісі және бір шығысы бар.  Интегралдық және-емес логикалық элементі төмендегі бейнемен беріледі: 1-кіріс 2-кіріс шығыс  Немесе-емес логикалық элементінің ақиқат кестесі: 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0

Компьютердің логикалық элементтері A A емес & A B BA  A B 1 BA  және немесе 9

Интегралдық сұлба  Логикалық элементтерден тұратын және белгілі бір операцияларды орындайтын сұлбаны интегралдық сұлба деп атаймыз.  Интегралдық сұлбаны сипаттаудың ең маңызды формасы – оның құрылымдық формуласы болып табылады.  Берілген интегралдық сұлбаның құрылымдық формуласы: )& BA C  (~~

Интегралдық сұлба құру соңғы операция - НЕМЕСЕ  CBABAX A B A B & & A B C ЖӘН Е BA   CBA 1 X BA  C & 11 соңғы операция - НЕМЕСЕЖӘНЕ

Интегралдық сұлбаның құрылу ережесі 1. Жобаланып жатқан аспаптың шарттары бойынша ақиқат кестесін құру. 2. Ақиқат кестесінен логикалық өрнек құру және өрнекті мүмкін болғанынша ықшамдау. 3. Логикалық өрнекке (құрылымдық формула) қарап интегралдық сұлбаны бейнелеу.

Интегралдық сұлбаның құрылу ережесіне сүйене отырып жартылай қосындылауыш сұлбасын құру Σ Жартылай қосындылауыш – бұл бір разрядты P S екілік сандарды қоса алатын интегралдық 0 0 сұлба 0 1 0 1 1 0  BAP  BABABAS қосынды S P тасымал A B 0 0 1 0 0 1 1 1 B A BA  BA  BA  & & &  BABAS 1 P 13 A B A B

Косындылауыш Қосындылауыш – компьютер процессорындағы Σ A B C тасымал арифметикалық қосу амалын орындайтын цифрлық сұлбалардың негізгі бөлігі.  A B C 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 қосынды S P тасымал P 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 S 0 1 1 0 1 0 0 1 14