Основные понятия алгебры логики
Second Page
Second Page
Second Page
Second Page
Second Page
Second Page
Логические элементы компьютера
1.95M
Категория: ИнформатикаИнформатика

ЛогическиеЭлементы2024-2025

1.

Логические основы
построения компьютера
E-mail Тургановой Н.В.
[email protected]

2. Основные понятия алгебры логики

Процессор
выполняет
арифметические
и
логические операции над двоичными кодами.
Поэтому для получения представления об
устройстве компьютера, необходимо познакомиться
с основными логическими элементами, лежащими
в основе его построения. Для понимания принципа
работы таких элементов начнем это знакомство с
основных начальных понятий алгебры логики.

3. Second Page

Логика (др.греч. λογικος) – это наука о том,
как правильно рассуждать, делать выводы,
доказывать утверждения.
История логики насчитывает около двух
с половиной тысячелетий. Первые
учения о формах и способах мышления
• Your Text
here в Древнем Китае и Индии.
возникли
Основоположником формальной логики
• Lorem является
ipsum dolor
sit amet, consectetuer
adipiscing elit, sed
Аристотель
(384-322 гг. до
diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore
– erat
древнегреческий
философ,
magnaн.э.)
aliquam
volutpat. Ut wisi
enim ad minim veniam,
который
впервые
логические
quis nostrud
exerci
tationотделил
ullamcorper
suscipit lobortis nisl ut
aliquipформы
ex ea commodo
мышления consequat.
от его содержания.
Second Page
• Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate
velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat
Формальная
логика
отвлекается
от
nulla facilisis
at vero eros et
accumsan et
iusto odio
dignissim
qui blandit praesent
luptatum zzril
delenit augue
конкретного
содержания,
изучает
только
duis dolore te feugait nulla facilisi.
истинность и ложность высказываний.

4. Second Page

Логическое
высказывание

это
повествовательное предложение, относительно
которого можно однозначно сказать, истинно оно
или ложно.
Высказывание или нет?
Сейчас идет дождь.
Жирафы летят на север.
ДА
Second Page
ДА
• Your Text here
У квадрата – 10 сторон и все разные.
ДА
• Lorem ipsum
dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed
Красиво!
НЕТ
diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore
magna aliquam
volutpat.
Ut wisi
enim ad minimНЕТ
veniam,
В городе erat
N живут
2 миллиона
человек.
quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut
aliquip ex
ea commodo
consequat.
Который
час?
НЕТ
История – интересный предмет.
НЕТ
• Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate
velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat
nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio
dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue
duis dolore te feugait nulla facilisi.

5. Second Page

Солнце есть спутник Земли.
2+3>4
Сегодня отличная погода.
Санкт-Петербург расположен на Неве.
Музыка Баха слишком сложна.
Первая космическая скорость
7.8
Secondравна
Page
км/сек.
• Your Text
here
Железо — металл.
Если
один
треугольнике
прямой,
• Lorem ipsum
dolor
sit угол
amet,вconsectetuer
adipiscing
elit,то
sed
diam nonummy
nibh euismod
tincidunt
ut laoreet dolore
треугольник
будет
тупоугольным.
magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam,
Если
сумма
квадратов
сторон
quis nostrud
exerci
tation
ullamcorperдвух
suscipit
lobortis nisl ut
aliquip ex треугольника
ea commodo consequat.
равна квадрату третьей,
то он прямоугольный.
• Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate
velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat
nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio
dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue
duis dolore te feugait nulla facilisi.

6. Second Page

Алгебра логики – это математический
аппарат,
который
позволяет
выполнять
действия
над
высказываниями.
Second Page
• Your Text
here логики называют
Алгебру
алгеброй,
по имени adipiscing elit, sed
• Lorem булевой
ipsum dolor
sit amet, consectetuer
diam nonummy
nibh euismod
tincidunt ut laoreet dolore
английского
математика
magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam,
Джорджа
quis nostrud
exerciБуля
tation(1815-1864),
ullamcorper suscipit lobortis nisl ut
aliquip ex ea commodo consequat.
разработавшего в XIXв. её
основные
Duis autem
vel eumположения.
iriure dolor in hendrerit in vulputate
velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat
nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio
dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue
duis dolore te feugait nulla facilisi.

7. Second Page

Обозначение высказываний
Высказывания обозначают латинскими буквами: A, B, X, Y.
A = Париж – столица Англии.
B = Число 11 является простым.
Second Page
• Your Любое
Text hereвысказывание может быть
ложно (0) или истинно (1).
• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed
diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore
magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam,
высказывания
строятся
из nisl ut
quis Составные
nostrud exerci tation
ullamcorper suscipit
lobortis
aliquip
ex ea commodo
consequat.
простых
с помощью
логических связок
«и»,
«или»,
«если

• Duis (операций)
autem vel eum
iriure
dolor in«не»,
hendrerit
in vulputate
velit то»,
esse molestie
illum dolore
«тогда consequat,
и толькоvel
тогда»
и др.eu feugiat
nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio
dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue
duis• dolore
te feugait
nullaпогода,
facilisi. и дети пошли гулять.
На улице
хорошая
Петя расскажет стихотворение, или Серёжа пойдет
к доске.

8. Second Page

Логические выражения и логические операции
Действия, которые производятся над высказываниями,
записываются в виде логических выражений.
Простое логическое выражение состоит из одного
высказывания и не содержит логических операций, в
противном случае оно является сложным.
Second Page
Основные логические операции
• Your Text here
Название
Обозначение
Математическое
обозначение
• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed
diam nonummy
nibh euismod tincidunt
ut laoreet dolore
Логическое умножение,
и
&,Ÿ
,/\
конъюнкция
magna aliquam
erat volutpat. Ut wisi enim ad minim
veniam,
quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut
сложение, consequat.
aliquipЛогическое
ex ea commodo
или
+,\/
дизъюнкция
• Duis autem
vel отрицание,
eum iriure dolor in hendrerit in vulputate
Логическое
не
velit esse molestie
consequat, vel illum
dolore eu feugiat
` ,Ø
инверсия
nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio
dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue
Импликация,
следование
если, то
duis dolore
te feugait
nulla facilisi.
®,
Эквивалентность,
равносильность
тогда и только
тогда
º,Û ,«,~

9.

Логические элементы и
логические схемы компьютера.
Как при строительстве дома
применяют различного рода типовые
блоки: кирпичи, рамы, двери и т. п., так
и при разработке компьютера
используют типовые электронные
схемы. Каждая схема состоит из
определенного набора типовых
электронных элементов.

10.

Электронным элементом называется
соединение различных деталей – в
первую очередь, диодов и
транзисторов, а также резисторов,
конденсаторов, - в виде
электрической схемы, выполняющей
некоторую простейшую функцию.
Электронный элемент, реализующий
логическую функцию, называется
логическим вентилем.

11. Логические элементы компьютера

Логические основы компьютеров
Логические элементы компьютера
Конъюнктор
Инвертор
&
A
A
A
A B
B
И
НЕ
Дизъюнктор
A
1
A B
B
ИЛИ
К. Поляков, 2007-2010
http://kpolyakov.narod.ru

12.

Тысячи микроскопических электронных
переключателей в кристалле
интегральной схемы сгруппированы в
системы, выполняющие логические
операции, т. е. операции с
предсказуемыми результатами и
арифметические операции над
двоичными числами. Соединенные в
различные комбинации, логические
вентили дают возможность компьютеру
решать задачи, используя язык двоичных
кодов.

13.

Электронным элементом называется
соединение различных деталей – в
первую очередь, диодов и
транзисторов, а также резисторов,
конденсаторов, - в виде
электрической схемы, выполняющей
некоторую простейшую функцию.
Электронный элемент, реализующий
логическую функцию, называется
логическим вентилем.

14.

Построение 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.

15.

Пример 1
Пусть X = истина, Y = ложь. Составить
логическую схему для следующего логического
выражения:
F = X+Y*X
1. Две переменные: X и У.
2 1
3. Две логические операции: X+Y*X.
4. Строим схему:
X
Y
1
0
&
&
1
1
F
Ответ: 1+0*1=1.

16.

Пример 2
Постройте логическую схему, соответствующую
логическому выражению F = X*Y+¬(Y+X).
Вычислить значения выражения для X=1, Y=0.
1
0
&
1
0
1
1

17.

Постройте логическое выражение к логическим схемам:
A
&
&
B
1
Рис.1
A
B
&
C
&
D
&
1
Рис.2
English     Русский Правила