Логические основы компьютера Базовые логические элементы Автор Сергеев Евгений Викторович МОУ СОШ 4 г Миньяра Челябинской доклад по теме Информатика

Доклад раскрывает тему "Логические основы компьютера Базовые логические элементы Автор Сергеев Евгений Викторович МОУ СОШ 4 г Миньяра Челябинской".
Презентация поможет подготовится к предмету Информатика, может быть полезна как ученикам и студентам, так и преподавателям.
Материал представлен на 23 страницах, оформлен в виде презентации, доступен для скачивания и просмотра онлайн.

Навигация по документу

Страница №1
Логические основы компьютера Базовые логические элементы Автор: Сергеев Евгений Викторович МОУ СОШ №4 г. Миньяра Челябинской области sergeev73@mail.ru http://shk4-minyar.ucoz.ru
Страница №2
Базовые логические элементы
Компьютер выполняет арифметические и логические операции при помощи т.н. базовых логических элементов, которые также еще называют вентилями.
Вентиль «И» – конъюнктор. 
Реализует конъюнкцию.
Вентиль «ИЛИ» – дизъюнктор. 
Реализует дизъюнкцию.
Вентиль «НЕ» – инвертор. 
Реализует инверсию
Базовые логические элементы Компьютер выполняет арифметические и логические операции при помощи т.н. базовых логических элементов, которые также еще называют вентилями. Вентиль «И» – конъюнктор. Реализует конъюнкцию. Вентиль «ИЛИ» – дизъюнктор. Реализует дизъюнкцию. Вентиль «НЕ» – инвертор. Реализует инверсию
Страница №3
Составные элементы
Любая логическая операция может быть представлена через конъюнкцию, дизъюнкцию и инверсию
Любой сколь угодно сложный элемент компьютера может быть сконструирован из элементарных вентилей
Составные элементы Любая логическая операция может быть представлена через конъюнкцию, дизъюнкцию и инверсию Любой сколь угодно сложный элемент компьютера может быть сконструирован из элементарных вентилей
Страница №4
Сигналы-аргументы и 
сигналы-функции 
Вентили оперируют с электрическими импульсами: 
Импульс имеется – 
логический смысл сигнала «1»
Импульса нет – 
логический смысл сигнала «0»
На входы вентиля подаются импульсы – значения аргументов, на выходе вентиля появляется сигнал – значение функции
Сигналы-аргументы и сигналы-функции Вентили оперируют с электрическими импульсами: Импульс имеется – логический смысл сигнала «1» Импульса нет – логический смысл сигнала «0» На входы вентиля подаются импульсы – значения аргументов, на выходе вентиля появляется сигнал – значение функции
Страница №5
Логическая схема 
типа «И» (конъюнктор)
Логическая схема типа «И» (конъюнктор)
Страница №6
Логическая схема 
типа «ИЛИ» (дизъюнктор)
Логическая схема типа «ИЛИ» (дизъюнктор)
Страница №7
Логическая схема 
типа «НЕ» (инвертор)
Логическая схема типа «НЕ» (инвертор)
Страница №8
Конъюнктор
На входы конъюнктора подаются сигналы 0 или 1
На выходе конъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности
Конъюнктор На входы конъюнктора подаются сигналы 0 или 1 На выходе конъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности
Страница №9
Дизъюнктор
На входы дизъюнктора подаются сигналы 0 или 1
На выходе дизъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности
Дизъюнктор На входы дизъюнктора подаются сигналы 0 или 1 На выходе дизъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности
Страница №10
Инвеpтор
На входы инвертора подаются сигналы 0 или 1
На выходе инвертора появляются сигналы 1 или 0 в соответствии с таблицей истинности
Инвеpтор На входы инвертора подаются сигналы 0 или 1 На выходе инвертора появляются сигналы 1 или 0 в соответствии с таблицей истинности
Страница №11
Сумматор двоичных чисел
Любое математическое сколь угодно сложное выражение может быть представлено в виде последовательности элементарных математических операций
Все математические действия в компьютере сводятся к сложению двоичных чисел
Основу микропроцессора составляют сумматоры двоичных чисел
Сумматор двоичных чисел Любое математическое сколь угодно сложное выражение может быть представлено в виде последовательности элементарных математических операций Все математические действия в компьютере сводятся к сложению двоичных чисел Основу микропроцессора составляют сумматоры двоичных чисел
Страница №12
Полусумматор. Арифметическое сложение двоичных чисел
	В каждом разряде образуется сумма цифр в соответствующих разрядах слагаемых, при этом возможен перенос единицы в старший разряд
Полусумматор. Арифметическое сложение двоичных чисел В каждом разряде образуется сумма цифр в соответствующих разрядах слагаемых, при этом возможен перенос единицы в старший разряд
Страница №13
Обозначим слагаемые через А и В, перенос – через Р, а сумму – через S 
Таблица сложения одноразрядных двоичных чисел:
Обозначим слагаемые через А и В, перенос – через Р, а сумму – через S Таблица сложения одноразрядных двоичных чисел:
Страница №14
Получаем формулу для вычисления S
Если сравнить АВ c S:
Получаем формулу для вычисления S Если сравнить АВ c S:
Страница №15
Получаем формулу для вычисления S
S = (А  В)  ¬P  (А  В)  ¬(A  B)
Получаем формулу для вычисления S S = (А  В)  ¬P  (А  В)  ¬(A  B)
Страница №16
Логическая схема 
двоичного полусумматора
	Полусумматор называется так, потому, что здесь не учитывается перенос единицы из младшего разряда
Логическая схема двоичного полусумматора Полусумматор называется так, потому, что здесь не учитывается перенос единицы из младшего разряда
Страница №17
Полный одноразрядный сумматор
	Должен иметь три входа (А, В и Р0) и два выхода (S и P)
Полный одноразрядный сумматор Должен иметь три входа (А, В и Р0) и два выхода (S и P)
Страница №18
Формула полного 
одноразрядного сумматора
Р принимает значение 1 когда хотя бы две из трех переменных равны 1:
Р = (А  B)  (A  P0)  (B  P0)
Сумма равна произведению логического сложения (А, В и Р0) на инвертированный перенос ¬Р:
S = (А  В  Р0)  ¬Р
Это выражение справедливо во всех случаях, кроме одного, когда А, В и Р0 равны 1:
Формула полного одноразрядного сумматора Р принимает значение 1 когда хотя бы две из трех переменных равны 1: Р = (А  B)  (A  P0)  (B  P0) Сумма равна произведению логического сложения (А, В и Р0) на инвертированный перенос ¬Р: S = (А  В  Р0)  ¬Р Это выражение справедливо во всех случаях, кроме одного, когда А, В и Р0 равны 1:
Страница №19
Формула полного 
одноразрядного сумматора
	Правильное значение суммы – 1. Для ее получения необходимо полученное выражение сложить с произведением этих же переменных:
S = (А  В  Р0)  ¬Р  (А  В  Р0)
Формула полного одноразрядного сумматора Правильное значение суммы – 1. Для ее получения необходимо полученное выражение сложить с произведением этих же переменных: S = (А  В  Р0)  ¬Р  (А  В  Р0)
Страница №20
Многоразрядный сумматор
	Построен на основе полных одноразрядных сумматоров (по одному на каждый разряд), причем таким образом, чтобы выход (перенос) младшего сумматора был подключен ко входу старшего сумматора
Многоразрядный сумматор Построен на основе полных одноразрядных сумматоров (по одному на каждый разряд), причем таким образом, чтобы выход (перенос) младшего сумматора был подключен ко входу старшего сумматора
Страница №21
Триггер
Важнейшая структурная единица оперативной памяти и регистров процессора
Состоит из двух логических элементов «ИЛИ» и двух логических элементов «НЕ»
Триггер Важнейшая структурная единица оперативной памяти и регистров процессора Состоит из двух логических элементов «ИЛИ» и двух логических элементов «НЕ»
Страница №22
Логическая схема триггера
Логическая схема триггера
Страница №23
Работа триггера
В обычном состоянии на входы триггера S и R подан сигнал «0» и триггер хранит «0».
При подаче сигнала «1» на вход S триггер принимает значение на выходе Q значение «1»
При подаче сигнала «1» на вход R триггер возвращается в свое исходное состояние – хранит «0»
Работа триггера В обычном состоянии на входы триггера S и R подан сигнал «0» и триггер хранит «0». При подаче сигнала «1» на вход S триггер принимает значение на выходе Q значение «1» При подаче сигнала «1» на вход R триггер возвращается в свое исходное состояние – хранит «0»