Презентация к уроку "Логические основы устройства компьютера" (11кл)

Логические основы устройства компьютера

• Одним из принципов работы компьютера является двоичное кодирование.

Вся информация представлена в виде последовательностей сигналов 2-х видов, один из которых обозначают 1, другой 0

Двоичная система соответствует алгебре логики, которую в середине 19 в изобрел английский математик Джордж Буль(булеву алгебру).

В булевой алгебре высказывание может быть либо истинным, либо ложным (А=1, А=0)

В 20 веке ученые объединили созданный Булем математический аппарат с двоичной системой счисления , заложив тем самым основы для разработки цифрового электронного компьютера.

Микроскопические электронные переключатели в процессоре современного компьютера принимают только 2 состояния – они либо проводят ток, либо нет, представляя значения 0 и 1.

Если расположение переключателей соответствует булевым функциям (И,ИЛИ,НЕ), то образованные из этих переключателей схемы могут производить арифметические и логические (сравнивать символы и числа) операции. Такие схемы называют логическими элементами.

Роль переключателей вначале играли электромеханические реле, а потом полупроводниковые элементы (электронные лампы, транзисторы…) Проходя через полупроводниковые элементы, электрические сигналы преобразуются.

Средством обработки двоичных сигналов в компьютере являются логические элементы.

Логические элементы – это электронные схемы с одним или несколькими входами и одним выходом, через которые проходят электрические сигналы, представляющие цифры о и 1.

Логический элемент НЕ

А в

НЕ

A

B

0

1

1

0

Соответствует таблице истинности логического отрицания

Логический элемент ИЛИ

A

B

0

0

F

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

А

F

ИЛИ

В

Соответствует таблице истинности логического сложения

Логический элемент И

A

B

0

1

F

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

А

F

И

В

Соответствует таблице истинности логического умножения

Полусумматор (обработка информации)

А

1

1

1

И

1

В

1

НЕ

0

0

0

1

И

ИЛИ

1

1

1

1 + 1 = 10

Триггер (запоминание, хранение)

В обычном состоянии на ходы подан сигнал 0, и триггер хранит 0.

S

0

ИЛИ

НЕ

Q

ИЛИ

0

НЕ

R

0

S – вход (установочный) R-вход (сброс) Q-выход

Триггер

Для записи единицы на вход S подается сигнал 1

S

1

1

0

1

ИЛИ

НЕ

0

Q

0

0

0

0

1

ИЛИ

НЕ

R

0

S – вход (установочный) R-вход (сброс) Q-выход

Триггер

Единица будет хранится даже в том случае, если сигнал на входеS исчезнет, т.е. будет 0

S

0

1

1

0

ИЛИ

НЕ

1

Q

0

1

1

0

ИЛИ

0

1

НЕ

R

0

S – вход (установочный) R-вход (сброс) Q-выход

Триггер

Чтобы сбросить информацию и подготовиться к приему новой, подается сигнал 1 на вход R (сброс)

S

0

1

1

0

ИЛИ

НЕ

1

Q

1

1

0

0

ИЛИ

0

НЕ

R

1

S – вход (установочный) R-вход (сброс) Q-выход

Логика и информатика

• Логика и устройство ПК
• (элементы схемотехники)

Задание №1 F=

0

0

А

&

И

F

A

0

B

0

0

F

1

1

1

0

1

НЕ

В

A

B

0

0

0

F

1

1

0

1

1

F=

0

0

1

( ИЛИ)

НЕ

F

А

НЕ

В

Задание №2