Логические основы функционирования ЭВМ

Логические основы функционирования ЭВМ

•Логические основы функционирования ЭВМ

•Данные и команды в ЭВМ представляются в виде двоичных последовательностей различной структуры и длины. Существуют различные физические способы кодирования двоичной информации, но чаще всего единица кодируется более высоким уровнем напряжения, чем ноль (или наоборот)

Логические основы функционирования ЭВМ

Логические основы функционирования ЭВМ

•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.

Логические основы функционирования ЭВМ

•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.

•Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.

Логическая схема “И”

Условные обозначения основных логических элементов

•Основные логические элементы можно реализовать аппаратно. Это означает, что можно создать электронные устройства на транзисторах, резисторах и т.п., каждое из которых имеет один или два входа для подачи управляющих напряжений и один выход, напряжение на котором определяется соответствующей таблицей истинности.

•Два наиболее важных и интересных устройства-триггер и сумматор. Первый - основа устройств оперативного хранения информации, второй служит для сложения чисел.

•Логическая схема триггера

•Простейший вариант триггера собирается из четырех логических элементов И-НЕ, причем два из них играют вспомогательную роль.

Триггер имеет два входа, обозначенные на схеме R и S, а также два выхода, помеченные буквой Q - прямой и инверсный (черта над Q у инверсного выхода означает отрицание). Триггер устроен таким образом, что на прямом и инверсном выходах сигналы всегда противоположны.