Основные логические элементы компьютера. Вентили. Принцип работы, обозначение на схеме.

• Логика компьютера основана на двоичном коде и булевой алгебре.  

• Чарльз Сандерс Пирс в 1867 году предложил модификацию булевой алгебры.  

• Логические элементы выполняют элементарные логические операции.  

• Логические элементы выполняют логические функции и могут быть частью микросхем.  

• Базовые элементы цифровой схемы: логические вентили.  

• Логические вентили выполняют элементарные логические операции.  

• Один бит может принимать два логических состояния: ноль и единица.  

• Логическая единица соответствует напряжению 3 вольта, логический ноль — 1 вольт.  

• Три базовых логических элемента: не, или и и.  

• Эти элементы образуют все остальные логические элементы.  

• Превращает логический ноль в логическую единицу и наоборот.  

• Изображается как прямоугольник с кружочком на выходе.  

• Пример микросхемы: К155ЛН1.  

• Перемножает сигналы на входе и выдает результат умножения.  

• Пример: свет включается только при одновременном включении рубильников.  

• Пример микросхемы: К155ЛИ1.  

• Складывает входные сигналы и выдает результат сложения.  

• Пример: свет включается при включении хотя бы одного рубильника.  

• Пример микросхемы: К155ЛЛ1.  

• Элемент и не: умножает, затем инвертирует результат.  

• Пример: свет выключается при одновременном включении рубильников.  

• Пример микросхемы: К155ЛА3.  

• Складывает, затем инвертирует результат.  

• Пример: свет выключается при включении хотя бы одного рубильника.  

• Пример микросхемы: К155ЛЕ1.  

• Выполняет сложение по модулю два.  

• Пример: свет выключается при одинаковом положении рубильников.  

• Пример микросхемы: К155ЛП5.  

• Отрицает результат элемента исключающий или.  

• Используем правила и алгоритм для построения схемы логической функции.  

• Логических переменных три, входов будет три.  

• Базовых логических операций четыре, вентилей будет четыре: инвертор, два инвертора, конъюнктор и дизъюнктор.  

• Приоритет выполнения: сначала отрицание, затем конъюнкция, в последнюю очередь дизъюнкция.  

• Изображаем инверсию переменных а и с.  

• Выполняем операцию не а и б, соединяем их в конъюнктор.  

• Строим дизъюнктор, используя вход не с.  

• Логические элементы или вентили являются основой любого компьютера.  

• На основе вентилей строятся цифровые устройства: триггер, сумматор, дешифратор, шифратор, мультиплексор.  

• Эти устройства являются частью основных блоков компьютера: процессора, памяти, блока питания.  

• Эти устройства будут рассмотрены на следующем уроке.