Логические схемы ПК

Доклад по информатике  на тему «логические схемы ПК» Щ.Николай, ТП-40

В логической схеме компьютера выделяют основные логические элементы.

Логический элемент компьютера — это часть электронной логичеcкой схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Логическими элементами компьютеров являются электронные  схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и другие (называемые также вентилями), а также триггер.

С помощью этих схем можно  реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Обычно у вентилей бывает от двух до восьми входов и один или два выхода.

Чтобы представить два  логических состояния — “1” и  “0” в вентилях, соответствующие  им входные и выходные сигналы  имеют один из двух установленных  уровней напряжения. Например, +5 вольт  и 0 вольт.

Высокий уровень обычно соответствует  значению “истина” (“1”), а низкий — значению “ложь” (“0”).

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая  именно электронная схема в нем  реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем.

Работу логических элементов  описывают с помощью таблиц истинности.

Таблица истинности это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.

С х е м  а   И

Схема И реализует  конъюнкцию двух или более логических значений.

Условное обозначение  на структурных схемах схемы И  с двумя входами представлено на рис.3. Таблица истинности — в  таблице 1.

Таблица 1

x	y	x×y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

 

 

 

 

Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут  единицы. Когда хотя бы на одном входе  будет ноль, на выходе также будет  ноль.

Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается  соотношением: z = x×y (читается как "x и y").

Операция конъюнкции на функциональных схемах обозначается знаком “&” (читается как "амперсэнд"), являющимся сокращенной записью английского слова and.

С х  е м а   ИЛИ

Схема ИЛИ реализует  дизъюнкцию двух или более логических значений.

Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет  единица, на её выходе также будет  единица.

Условное обозначение  схемы ИЛИ представлено на рис.4. Знак “1” на схеме — от устаревшего  обозначения дизъюнкции как ">=1" (т.е. значение дизъюнкции равно единице, если сумма значений операндов больше или равна 1). Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x v y (читается как "x или y"). Таблица истинности — в табл.2.

Таблица 3

x
0	1
1	0

С х  е м а   И - НЕ

Схема И-НЕ состоит  из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:  , где  читается как "инверсия x и y".

Условное обозначение  схемы И-НЕ представлено на рисунке 6. Таблица истинности схемы И-НЕ — в табл.4.

Таблица 4

x	y
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

 

 

С х  е м а   ИЛИ - НЕ

Схема ИЛИ-НЕ состоит  из элемента ИЛИ и инвертора и  осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом:  , где  , читается как "инверсия x или y". Условное обозначение схемы ИЛИ-НЕ представлено на рис.7.

Таблица истинности схемы  ИЛИ-НЕ — в табл.5.

Таблица 5

x	y
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

 

Логическая схема (архитектура  компьютера)