Логические основы устройства компьютера

1. Логические основы устройства компьютера

2. Логические схемы имеют практическое применение в вычислительной технике. Они используются для:

• Выполнения математических операций.
• Для хранения информации.
Как процессор выполняет математические
операции?
• Каким образом должна быть представлена
информация, чтобы с ней мог работать компьютер?
• Чтобы компьютер мог выполнять математические
операции с числами, в какой системе счисления они
должны быть представлены? Почему?
• Какие сигналы подаются на входы логических
выходов?

3. Базовые логические элементы.

Базовые логические элементы – реализуют три основные
логические операции:
Логический элемент «И» - логическое умножение.
Логический элемент «ИЛИ» - логическое сложение.
Логический элемент «НЕ» - инверсия.
Так как любая логическая операция может быть
представлена в виде комбинации трех основных,
устройства компьютера, производящие обработку
или хранение информации, могут быть собраны из
этих логических элементов.

4.

Логические элементы компьютера оперируют с
сигналами – электрическими импульсами.
Есть импульс (уровень напряжения 3 В) –
логический смысл сигнала – 1.
Нет импульса (уровень напряжения 0 В) – 0.
На входы логического элемента поступают
сигналы-значения аргументов, на выходе
появляется сигнал-значение функции.

5.

Преобразование сигнала логическим элементом
задается таблицей состояния, которая
фактически является таблицей истинности.

6. Логический элемент «И»

На входы А и В логического элемента подаются два
сигнала (00, 01, 10 или 11).
На выходе получается сигнал 0 или 1 в
соответствии с таблицей истинности.
А (0, 0, 1, 1)
F (0, 0, 0, 1)
И
В (0, 1, 0, 1)

7.

0
И
0
И
0
И
0
И
1
0
0
1
1
0
1
1
Сигнал на
выходе будет
только в том
случае, если
есть сигналы
на обоих
входах.

8. Логический элемент «ИЛИ».

На входы А и В логического элемента подаются два
сигнала (00, 01, 10 или 11).
На выходе получается сигнал 0 или 1 в
соответствии с таблицей истинности.
А (0, 0, 1, 1)
F (0, 1, 1, 1)
ИЛИ
В (0, 1, 0, 1)

9.

0
Или
0
0
Или
1
Или
1
Или
1
1
1
0
1
1
0
Сигнал 1 на
выходе будет в
том случае,
когда хотя бы
на один из
входов
поступает
сигнал 1.

10. Логический элемент «НЕ».

На вход А логического элемента подается сигнал 0
или 1.
На выходе получается сигнал 0 или 1 в
соответствии с таблицей истинности инверсии.
А (0, 1)
Н
Е
F (1, 0)

11.

0
Не
1
1
Не
0
Если на вход
поступает
сигнал 0, то на
выходе
появится
сигнал 1, а если
на входе 1, то
на выходе 0.

12.

Для вычисления логического выражения 1 или 0 и 1
нарисовать схему, отражающую последовательность
логических операций. По схеме вычислит значение
логического выражения.
1
0
1
и
0
или
1

13.

Дано выражение не (1 и (0 или 1) и 1).
Вычислить значение выражения с помощью
логической схемы.

14.

Дана логическая схема.
или
х1
не
и
х2
не
Построить для нее таблицу истинности.
и