Логические основы устройства компьютера. Читать текст оnline - МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И. М. ГУБКИНА. на тему: «Логические основы устройства компьютера». Булат В. Р. Что такое алгебра логики. Логические операции: дизъюнкция, конъюнкция и отрицание.
Таблицы истинности. Логические основы компьютера. Законы алгебры логики. Переключательные схемы.
Сумматор и полусумматор. Полусумматор. . 4. Сумматор. . 5 Триггер как элемент памяти. Схема RS- триггера. RS- триггер на вентилях ИЛИ- НЕ. Практическое значение алгебры логики.
Список использованной литературы. Что такое алгебра логики. Алгебра логики (булева алгебра) - это раздел математики, возникший в XIX веке благодаря усилиям английского математика Дж. Поначалу булева алгебра не имела никакого практического значения.
Алгебра логики и логические основы компьютера. В ЭВМ используются различные устройства, работу которых прекрасно описывает . Алгебра логики рассматривает любое высказывание только с одной точки. Главная > Реферат >Информатика. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРА. Алгебра логики и логические основы компьютера. Что такое алгебра логики? Алгебра логики (булева алгебра) – это раздел математики, возникший в .
Алгебра логики и логические основы компьютера. В ЭВМ применяются электрические схемы, состоящие из множества переключателей. Арифметические основы работы ЭВМ. 2 : Логические основы ЭВМ / А. Краткий осмотр (реферат):, Предназначено для студентов . В лекциях рассматриваются основы булевой алгебры, представление и минимизация булевых функций\. Рассмотрены способы представления чисел и .
Читать курсовую работу online по теме 'Теория информации и кодирования: логические основы ЭВМ'. Раздел: Информационное обеспечение .
Однако уже в XX веке ее положения нашли применение в описании функционирования и разработке различных электронных схем. Законы и аппарат алгебры логики стал использоваться при проектировании различных частей компьютеров (память, процессор). Хотя это не единственная сфера применения данной науки.
Во- первых, она изучает методы установления истинности или ложности сложных логических высказываний с помощью алгебраических методов. Во- вторых, она делает это таким образом, что сложное логическое высказывание описывается функцией, результатом вычисления которой может быть либо истина, либо ложь (1 или 0). При этом аргументы функции (простые высказывания) также могут иметь только два значения: 0, либо 1.
Это фразы типа «два больше одного», «5. В первом случае мы имеем истину, а во втором ложь. Алгебра логики не касается сути этих высказываний. Если кто- то решит, что высказывание «Земля квадратная» истинно, то алгебра логики это примет как факт. Дело в том, что булева алгебра занимается вычислениями результата сложных логических высказываний на основе заранее известных значений простых высказываний. Однако три из них заслуживают особого внимания, т. Такими операциями являются конъюнкция (И), дизъюнкция (ИЛИ) и отрицание (НЕ).
Часто конъюнкцию обозначают & , дизъюнкцию - . Во всех остальных случаях сложное выражение будет ложно. Бывает, что сложное выражение состоит более чем из двух простых. В результате отрицания получается новое высказывание, противоположное исходному. Простые высказывания обозначаются переменными (например, A и B).
Логические основы компьютера. В компьютере используются различные устройства, работу которых прекрасно описывает алгебра логики. К таким устройствам относятся группы переключателей, вентили, триггеры, сумматоры. Поэтому в устройствах компьютера можно хранить и преобразовывать как числа, так и значения логических переменных.
Переключатель может находиться только в двух состояниях: замкнутом и разомкнутом. В первом случае - ток проходит, во втором - нет. Описывать работу таких схем очень удобно с помощью алгебры логики. В зависимости от положения переключателей можно получить или не получить сигналы на выходах. Так, например, есть вентили, реализующие логическое умножение (конъюнкцию), сложение (дизъюнкцию) и отрицание. Одни схемы подходят для осуществления арифметических операций, а на основе других строят различную память ЭВМ.
Это можно представить как преобразование логического нуля в логическую единицу или наоборот, т. Эти вентили принимают уже не один, а два и более входных сигнала. Выходной сигнал всегда один и зависит от входных сигналов.
В случае вентиля ИЛИ- НЕ получить высокое напряжение (логическую единицу) можно только при условии низкого напряжении на всех входах. В случае вентиля И- НЕ все наоборот: логическая единица получается, если все входные сигналы будут нулевыми. Как видно, это обратно таким привычным логическим операциям как И и ИЛИ. Однако обычно используются вентили И- НЕ и ИЛИ- НЕ, т. И в этом одно из существенных преимуществ схем, построенных на их основе.
Эти схемы позволяют складывать двоичные числа. Допустим, требуется сложить двоичные числа 1. Сначала складываем младшие разряды (последние цифры): 1+1=1. Далее: 0 + 1 + 1(от переноса) = 1. На третьем шаге: 0 + 0 + 1(от переноса) = 1. В итоге сумма равна 1.
Если были даны две единицы или два нуля, то сумма текущего разряда равна 0. Если одно из двух слагаемых равно единице, то сумма равна единице.
Получить такие результаты можно при использовании вентиля ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ. И это реализуемо вентилем И. У полусумматора два входа (для слагаемых) и два выхода (для суммы и переноса). На схеме изображен полусумматор, состоящий из вентилей ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И. По- сути получается, что состоит из двух полусумматоров. Требуется сложить 0 и 1, а также 1 из переноса.
Сначала определяем сумму текущего разряда. Судя по левой схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, куда входят a и b, на выходе получаем единицу. В следующее ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ уже входят две единицы. Следовательно, сумма будет равна 0. В один вентиль И входят 0 и 1 (a и b). Во второй вентиль (правее) заходят две единицы, что дает 1. Проход через вентиль ИЛИ нуля от первого И и единицы от второго И дает нам 1.
Следовательно, логическая схема работает верно. Схема RS- триггера. Память (устройство, предназначенное для хранения данных и команд) является важной частью компьютера. Можно сказать, что она его и определяет: если вычислительное устройство не имеет памяти, то оно уже не компьютер. Поэтому требуется устройство, способное находиться в двух состояниях, т.
Также это устройство должно уметь быстро переключаться из одного состояния в другое под внешним воздействием, что дает возможность изменять информацию. Ну и наконец, устройство должно позволять определять его состояние, т. Он был изобретен в начале XX века Бонч- Бруевичем. Наиболее простой из них так называемый RS- триггер, который собирается из двух вентилей. Обычно используют вентили ИЛИ- НЕ или И- НЕ.
Если сигнал был подан на S- вход, то триггер на выходе постоянно «сообщает», что хранит единицу. Если сигнал, соответствующий единице, подан на R- вход, то триггер на выходе имеет 0. Не смотря на то, что триггер имеет два выхода, имеется в виду выход Q. Установка производится сигналом, с высоким напряжением (соответствует единице). Просто все зависит от того, на какой вход он подается. При этом триггер сохраняет свое прежнее состояние. Допустим, триггер выдает на выходе Q логический 0.
Тогда судя по схеме, этот 0 возвращается также и в верхний вентиль, где инвертируется (получается 1) и уже в этом виде передается нижнему вентилю. Состояние триггера сохраняется, он хранит 0.
Теперь в верхний вентиль входят два сигнала: 1 от S и 0 от Q. Поскольку вентиль вида ИЛИ- НЕ, то на выходе из него получается 0.
Ноль идет на нижний вентиль, там инвертируется (получается 1). Сборник Базовых Цен 2015 Год. Сигнал на выходе Q становится соответствующим 1.
Практическое значение алгебры логики. Двоичный полусумматор способен осуществлять операцию двоичного сложения двух одноразрядных двоичных чисел (т. Однако схема полусумматора не содержит третьего входа, на который можно подавать сигнал переноса от предыдущего разряда суммы двоичных чисел. Поэтому полусумматор используется только в младшем разряде логической схемы суммирования многоразрядных двоичных чисел, где не может быть сигнала переноса от предыдущего двоичного разряда. Полный двоичный сумматор складывает два многоразрядных двоичных числа с учетом сигналов переноса от сложения в предыдущих двоичных разрядах. С некоторыми изменениями эти логические схемы применяются для вычитания, умножения и деления двоичных чисел. С их помощью построены арифметические устройства современных компьютеров.