Инфоурок / Информатика / Другие методич. материалы / Теоретический материал на тему "Логика и логические основы компьютера" (продолжение)

Теоретический материал на тему "Логика и логические основы компьютера" (продолжение)



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


Выбранный для просмотра документ логика и логические основы компьютера_микросхемы.doc

библиотека
материалов

5. Обозначения, типы логических микросхем и структура ТТЛ



Обозначения основных логических микросхем показано на рис. 1. В корпусе микросхемы содержится несколько логических элементов. Типы логических микросхем:

1. ТТЛ - транзисторно-транзисторная логика.

Выпускаются серии: К133, К155, К555, К1531, К1533.

2. КМОП - микросхемы на основе комплементарных полевых транзисторов по структуре металл-окисел-полупроводник: К176, К561, К1561.

3. ЭСЛ - эмиттерно-связанная логика: К500.

hello_html_151f3c1a.gif





Рис. 1

Структура ТТЛ логического элемента 2И-НЕ представлена на схеме рис.2.

hello_html_1365e19d.gifhello_html_m6eced19a.gif









Рис. 2



На входе схемы используется многоэмиттерный транзистор VT1, который имеет 2 эмиттера для организации двух входов. VT2,VT3 образуют усилительные каскады.

Рассмотрим работу схемы. При нулевом сигнале на вх1 протекает ток через R1,Б-Э VT1, ключ Кл на общую точку ОТ. VT1 работает в ключевом режиме, на эмиттер подан ноль, напряжение на базе составляет примерно 0,6в. Тогда через переход Б-К транзистора VT1 и базовые переходы транзисторов VT2, VT3 ток протекать не может, т.к. эта цепь закорочена переходом Б-Э VT1. Значит, ток через Б-Э VT2 и Б-Э VT3 отсутствует, транзисторVT3 закрыт, напряжение питания приложено к выводам К-Э VT3, следовательно, напряжение на выходе схемы соответствует 1. Логический элемент по одному из входов реализует логическую функцию НЕ (0 на входе, 1 на выходе).

При 1 на вх1 ток по входной цепи протекать не может. Закоротка Б-К VT1 отсутствует. Ток протекает по цепи 5В, R1, Б-К VT1, Б-Э VT2, Б-Э VT3.Транзистор VT3 открыт. Он закорачивает выход с ОТ, что соответствует 0 на выходе.

hello_html_212d2e2d.gifhello_html_7d95545.gif











Для реализации функции ИЛИ-НЕ в рассматриваемой структуре используют параллельное включение транзисторов. На рис.107 приведена схема элемента 2ИЛИ-НЕ. В этой схеме параллельно включены транзисторы VT2 и VT2'. Работу схемы поясняет таблица.

Оhello_html_m3d73865e.gifhello_html_5b5d4e88.gifсновные функции И, ИЛИ, НЕ могут быть изображены в виде схем из контактов реле. Катушки реле являются входами таких схем. Элементу И соответствует последовательное соединение контактов - рис.3. Элементу ИЛИ соответствует параллельное соединение контактов - рис.4. Работа схем поясняется приведенными таблицами. Сигнал 0 на входе соответствует разомкнутому состоянию контакта, 1 –замкнутому. Столбец значений выходного сигнала записывается на основе аксиом.









Рис. 3 Рис. 4





Выбранный для просмотра документ логика и логические основы компьютера_основные понятия.doc

библиотека
материалов

Цифровые интегральные микросхемы

1. Общие понятия


Анализ и синтез цифровых схем проводят на основе Булевой алгебры. Джон Буль - английский математик XIX века.

Цифровые схемы оперируют с логическими переменными, которые обозначаются буквами латинского алфавита. Над логическими переменными можно совершать 3 основных действия:

операция ИЛИ;

операция И;

операция НЕ.

ИЛИ - логическое сложение (дизъюнкция).

И - логическое умножение (конъюнкция).

НЕ - инверсия, отрицание.

Обозначение этих действий:

ИЛИ обозначается +,(V);

И обозначается ,(/\);

НЕ обозначается чертой над логической переменной.


2. Основные свойства логических функций


Переменная, связанная логическими операциями, образует логическую функцию. Свойства логических функций:

1. Свойства логического сложения.

0+0=0;

0+1=1;

1+1=1.

2. Свойства логического умножения.

00=0;

01=0;

11=1.

3. Свойства отрицания.

hello_html_m2494fb1.gifhello_html_m6d8f64ea.gifhello_html_3d559b85.gifhello_html_m304d5cb2.gif

Приведенные соотношения называются аксиомами.

Основные свойства в общем виде:

а+0=а; а0=0;

а+1=1; а1=а; hello_html_m18bdd34f.gif

а+а=а; аа=а;

hello_html_96d2f15.gifhello_html_m3b16cafb.gif


3. Основные логические законы


1. Переместительный закон

a+b=b+a;

ab=ba.

2. Сочетательный закон

(a+b)+c=a+(b+c);

(ab)c=a(bc).

3. Распределительный закон

a(b+c)=ab+ac;

a+(bc)=(a+b)(a+c).

Доказательство: a+bc=a(1+b+c)+bc=a+ab+ac+bc=a(a+c)+b(a+c)=(a+c)(a+b).

4. Закон поглощения

a+ab=a(1+b)=a;

a(a+b)=a+ab=a.

5. Закон склеивания

hello_html_79335df9.gif

hello_html_m616af82.gif

6. Закон отрицания (законы Моргана)

hello_html_m58caf1fb.gifhello_html_1eac917.gif

Законы Моргана позволяют реализовать функционально полные системы на элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ.


4. Функционально полная система логических элементов


Функционально полная система - это такой набор элементов, используя который можно реализовать любую сколь угодно сложную логическую функцию.

Набор из основных логических элементов И, ИЛИ, НЕ является естественно функционально полным. Функционально полные системы могут быть реализованы также на элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Реализация основных логических функций на элементах И-НЕ доказывается следующими соотношениями:

Для И: hello_html_m2d36768c.gif


Для ИЛИ: hello_html_m722f793.gif


Для НЕ: hello_html_m5df78.gif


Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДВ-203513

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>