Előadások logikai kapuk, áramkörök, struktúrák informatikai célok
6. Előadás: Logikai kapuk, áramkörök, struktúrák
informatika
Célkitűzés: fontolóra venni
alapvető elméleti (matematikai, logikai) koncepciók és információk az alapvető logikai elemek és struktúrák - logikai kapuk, logikai (kapcsoló) áramkörök, logikai bázis számítógépes hardver és azok optimális szerkezete, optimalizálása a struktúrák.
Minden számítógép, pontosabban annak bármely elektronikus logikai egység több tíz- vagy százezer úgynevezett kapuk (logikai eszközök, alapvető logikai áramkörök) egyesül a törvények és szabályok (axiómák) algebra szelepek az áramkörben. modulokat.
Kapuk, áramkörök
A logikai kapu (a továbbiakban egyszerűen egy kapu) egyfajta atom, amelyből az elektronikus számítógépek alkotják. A daru elvén működik (tehát a név), megnyitja vagy bezárja a jeleket.
A logikai sémák célja a logika algebra különböző funkcióinak megvalósítása, és három alapvető logikai elem felhasználásával valósulnak meg (kapu logikai áramkörök vagy úgynevezett kapcsolási áramkörök). Ezek reprodukálják a félvezető áramkörök működését.
Inverter, diszjunkció, konjunktúra
A negáció, a diszjunktúra és az összekapcsolódások logikai funkciói ennek megfelelően logikai áramköröket, az invertert neveznek. diszjunktus és conjunctor.
Szekvenciálisan az inverter. diszjunktort és egy konjunktort a különböző eszközök logikai áramköröként az alábbiak szerint feltételesen ábrázolhatjuk.
Szelep szimbólumok
Ezekből az alapvető alapvető logikai elemekből épülnek fel a számítógép komplex logikai áramkörei, mint pl. Tömbök, kódolók, dekóderek stb.
Ezekből az alapvető alapvető logikai elemekből épülnek fel a számítógép komplex logikai áramkörei, mint pl. Tömbök, kódolók, dekóderek stb.
A nagy (LSI) és a szuper nagy (VLSI) integrált áramkörök összetétele (több négyzetcentiméteres szilikonkristályon) több tízezer kaput tartalmaz.
Ez azért lehetséges, mert a logikai áramkörök alapja (inverter, konjunktív, diszunktor) funkcionálisan teljes (bármilyen logikai függvény ezen alap kapukon keresztül megjeleníthető).
A bináris rendszerben az x és az y számjegy összegének táblázata és a z számjegy megszerzése, figyelembe véve a p átvitelét az x és y számok egyes számjegyein, egy táblázat
Ez a táblázat az űrlap logikai függvényeinek (predikátumok) közösen ábrázolt táblázataként értelmezhető
Ez a táblázat az űrlap logikai függvényeinek (predikátumok) közösen ábrázolt táblázataként értelmezhető
Az ezeknek a funkcióknak megfelelő logikai elemet egyszámjegyű addernek nevezik, és a következőképpen rendelkezik:
Az ezeknek a funkcióknak megfelelő logikai elemet egyszámjegyű addernek nevezik, és a következőképpen rendelkezik:
„Black Box” nevezik zárt eszköz (logikai, elektromos, vagy más rendszer), amelynek tartalmát nem ismert és meghatározható (azonosított) csak egyéni fiók input / output kijelzők (értékek a bemeneti és kimeneti jelek).
A "fekete doboz" logika. amely a logikai konstansok néhány bemeneti sorrendjéhez (a dobozhoz) válaszul logikai állandók sorozatát adja, amelyek a "fekete doboz" logikai sémájának végrehajtása után nyertek.
Határozza meg a logikai függvényt a fekete dobozon belül, ha a műveleteket logikai állandókkal végzik a bemeneti szekvenciákhoz (bitwise), például,
Határozza meg a logikai függvényt a fekete dobozon belül, ha a műveleteket logikai állandókkal végzik a bemeneti szekvenciákhoz (bitwise), például,
A jelek "bit-bölcs" összehasonlításából (az "igaz", "hamis" értékek sorozata) a következő kifejezéseket kapjuk (logikai konstansok szekvenciája):
A jelek "bit-bölcs" összehasonlításából (az "igaz", "hamis" értékek sorozata) a következő kifejezéseket kapjuk (logikai konstansok szekvenciája):
Próbáld ki, hogy írd ki a képen látható "fekete doboz" funkcióját:
Az informatika fontos feladata az, hogy minimálisra csökkentsék a kapuk számát egy adott rendszer (eszköz) megvalósításához, ami az ilyen rendszerek ésszerűbb, hatékonyabb megvalósításához szükséges a nagyobb termelékenység és a számítógépes költségek csökkentése érdekében.
Az informatika fontos feladata az, hogy minimálisra csökkentsék a kapuk számát egy adott rendszer (eszköz) megvalósításához, ami az ilyen rendszerek ésszerűbb, hatékonyabb megvalósításához szükséges a nagyobb termelékenység és a számítógépes költségek csökkentése érdekében.
Ezt a problémát megoldják az elméleti informatika módszerei (Boolean algebra módszerei).
Készítsünk egy sémát a logikai függvényre
Ennek a logikai függvénynek a konstrukciója
Logikai függvény meghatározása. amelyet a forma logikai áramkörével valósítanak meg
A szükséges logikai függvény