Презентация по информатике "Логические основы компьютера" для 11 класса

Слайд 1

Логические основы компьютера Базовые логические элементы Автор: Сергеев Евгений Викторович МОУ СОШ №4 г. Миньяра Челябинской области sergeev73@mail.ru http://shk4-minyar.ucoz.ru

Слайд 2

Базовые логические элементы Компьютер выполняет арифметические и логические операции при помощи т.н. базовых логических элементов, которые также еще называют вентилями.  Вентиль «И» – конъюнктор. Реализует конъюнкцию.  Вентиль «ИЛИ» – дизъюнктор. Реализует дизъюнкцию.  Вентиль «НЕ» – инвертор. Реализует инверсию

Слайд 3

Составные элементы  Любая логическая операция может быть представлена через конъюнкцию, дизъюнкцию и инверсию  Любой сколь угодно сложный элемент компьютера может быть сконструирован из элементарных вентилей

Слайд 4

Сигналы-аргументы и сигналы-функции Вентили оперируют с электрическими импульсами:  Импульс имеется – логический смысл сигнала «1»  Импульса нет – логический смысл сигнала «0» На входы вентиля подаются импульсы – значения аргументов, на выходе вентиля появляется сигнал – значение функции

Слайд 5

Логическая схема типа «И» (конъюнктор) Init Электрическая цепь из двух последовательно подключенных выключателей 1  0=0 В 0 A 1 A 1 1 0 0 B 1 0 1 0 AB 1 0 0 0 Далее

Слайд 6

Логическая схема типа «ИЛИ» (дизъюнктор) 1v 1 =1 1 - Init Электрическая цепь из двух параллельно подключенных выключателей 1 A 1 1 0 0 B 1 0 1 0 AB 1 1 1 0 + Далее

Слайд 7

Логическая схема типа «НЕ» (инвертор) Init Электрическая цепь с одним автоматическим выключателем ¬1 = 0 1 - - + + A 0 1 ¬A 1 0

Слайд 8

Конъюнктор  На входы конъюнктора подаются сигналы 0 или 1  На выходе конъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности

Слайд 9

Дизъюнктор  На входы дизъюнктора подаются сигналы 0 или 1  На выходе дизъюнктора появляются сигналы 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности

Слайд 10

Инвеpтор  На входы инвертора подаются сигналы 0 или 1  На выходе инвертора появляются сигналы 1 или 0 в соответствии с таблицей истинности

Слайд 11

Сумматор двоичных чисел    Любое математическое сколь угодно сложное выражение может быть представлено в виде последовательности элементарных математических операций Все математические действия в компьютере сводятся к сложению двоичных чисел Основу микропроцессора составляют сумматоры двоичных чисел

Слайд 12

Полусумматор. Арифметическое сложение двоичных чисел В каждом разряде образуется сумма цифр в соответствующих разрядах слагаемых, при этом возможен перенос единицы в старший разряд Без переноса 0000 0001 + 0000 0010 0000 0011 С переносом 0000 0011 + 0000 0010 0000 0101

Слайд 13

Обозначим слагаемые через А и В, перенос – черезсложения Р, а сумму – через S Таблица одноразрядных двоичных чисел: Слагаемые Перенос Сумма А В Р S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 Очевидно, что Р = А  В

Слайд 14

Получаем формулу для вычисления S Если сравнить АВ c S: A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 АВ 0 1 1 1 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 S 0 1 1 0 то очевидно, что они практически идентичны. Чтобы равенство оказалось полным нужно выражение АВ умножить на ¬Р

Слайд 15

Получаем формулу для вычисления S S = (А  В)  ¬P  (А  В)  ¬(A  B) A 0 B 0 0 1 1 0 1 1 АВ 0 1 1 1 A  B ¬(A  B) 0 0 0 1 1 1 1 0 (А  В)  ¬(A  B) 0 1 1 0 Теперь, имея элементарные логические выражения, можно построить логическую схему устройства для сложения одноразрядных двоичных чисел (полусумматора)

Слайд 16

Логическая схема двоичного полусумматора Полусумматор называется так, потому, что здесь не учитывается перенос единицы из младшего разряда (А  В)  ¬(A  B) А И АВ (А  В)  ¬(A  B) B ИЛИ АВ НЕ ¬(А  В) И

Слайд 17

Полный одноразрядный сумматор Должен иметь три входа (А, В и Р0) и два выхода (S и P) Слагаемые Переносы Сумма A B P0 0 0 0 P 0 0 1 0 0 S 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1

Слайд 18

Формула полного одноразрядного сумматора  Р принимает значение 1 когда хотя бы две из трех переменных равны 1: Р = (А  B)  (A  P0)  (B  P0)  Сумма равна произведению логического сложения (А, В и Р0) на инвертированный перенос ¬Р: S = ( А  В  Р 0)  ¬Р  Это выражение справедливо во всех случаях, кроме одного, когда А, В и Р0 равны 1:

Слайд 19

Формула полного одноразрядного сумматора Правильное значение суммы – 1. Для ее получения необходимо полученное выражение сложить с произведением этих же переменных: S = (А  В  Р0)  ¬Р  (А  В  Р0)

Слайд 20

Многоразрядный сумматор Построен на основе полных одноразрядных сумматоров (по одному на каждый разряд), причем таким образом, чтобы выход (перенос) младшего сумматора был подключен ко входу старшего сумматора

Слайд 21

Триггер   Важнейшая структурная единица оперативной памяти и регистров процессора Состоит из двух логических элементов «ИЛИ» и двух логических элементов «НЕ»

Слайд 22

Логическая схема триггера S ИЛИ R ИЛИ НЕ НЕ Q

Слайд 23

Работа триггера    В обычном состоянии на входы триггера S и R подан сигнал «0» и триггер хранит «0». При подаче сигнала «1» на вход S триггер принимает значение на выходе Q значение «1» При подаче сигнала «1» на вход R триггер возвращается в свое исходное состояние – хранит «0»

Полный текст материала Презентация по информатике "Логические основы компьютера" для 11 класса смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен фрагмент.

Автор: Сергеев Евгений Викторович → Сергеев_ЕВ

28.09.2010

9214

2329

Комментировать

Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.

Вход | Регистрация

запомнить
Забыл пароль \| Регистрация