ОСНОВНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА. 60. Физически каждый логический элемент представляет собой электронную схему, в которой на вход подаются некоторые. - презентация

1 ОСНОВНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА. 60

2 Физически каждый логический элемент представляет собой электронную схему, в которой на вход подаются некоторые сигналы, кодирующие 0 либо 1, а с выхода снимается также сигнал, соответствующий 0 или 1 в зависимости от типа логического элемента. В компьютерах и других автоматических устройствах широко применяются электрические схемы, содержащие сотни и тысячи переключательных элементов: реле, выключателей и т.п. Разработка таких схем весьма трудоёмкое дело. Оказалось, что здесь с успехом может быть использован аппарат алгебры логики. Физически каждый логический элемент представляет собой электронную схему, в которой на вход подаются некоторые сигналы, кодирующие 0 либо 1, а с выхода снимается также сигнал, соответствующий 0 или 1 в зависимости от типа логического элемента. В компьютерах и других автоматических устройствах широко применяются электрические схемы, содержащие сотни и тысячи переключательных элементов: реле, выключателей и т.п. Разработка таких схем весьма трудоёмкое дело. Оказалось, что здесь с успехом может быть использован аппарат алгебры логики. 61

3 Обработка любой информации на компьютере сводится к выполнению процессором различных арифметических и логических операций. Для этого в состав процессора входит арифметико-логическое устройство. Оно состоит из ряда устройств, построенных на рассмотренных выше логических элементах. Важнейшими из таких устройств являются сумматор и регистры. 62

4 Сумматор это электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел. При суммировании по правилам двоичной арифметики двух единиц результат равен 10 и происходит перенос 1 в старший двоичный разряд. Многоразрядный сумматор строится как логический схема на основе одноразрядных двоичных сумматоров. 63

5

6

7

8 Одноразрядный двоичный сумматор. При сложении чисел А и В в каждом разряде приходится иметь дело с тремя цифрами: цифрой аi первого слагаемого; цифрой bi второго слагаемого; переносом pi-1 из младшего разряда. В результате сложения получаем цифру суммы Si, и цифру «переноса» из данного разряда в следующий (старший) разряд pi+1. 67

9

10

11 ТРИГГЕР. Триггер (trigger защелка, спусковой крючок) устройство памяти компьютера для хранения одного бита информации. Триггер может находиться в одном из двух устойчивых состояний, которые соответствуют логической «1» и логическому «0». Триггер способен почти мгновенно переходить («перебрасываться») из одного электрического состояния в другое и наоборот. ТРИГГЕР. Триггер (trigger защелка, спусковой крючок) устройство памяти компьютера для хранения одного бита информации. Триггер может находиться в одном из двух устойчивых состояний, которые соответствуют логической «1» и логическому «0». Триггер способен почти мгновенно переходить («перебрасываться») из одного электрического состояния в другое и наоборот. 70

12

13 SR-триггер реализован с помощью двух логических схем ИЛИ-НЕ. 72

14 73 Несколько триггеров объединяются в группы - регистры. Логическая схема и таблица истинности SR - триггера:

15 Регистр - представляет собой электронный узел, предназначенный для хранения многоразрядного двоичного числового кода. Этот код может быть числовым кодом команды, выполняемой процессором, либо кодом некоторого числа (данного), которое используется при выполнении данной команды. Упрощенно можно представить регистр как совокупность ячеек, в каждой из которых может быть записано одно из двух значений: 0 или 1, то есть один разряд двоичного числа. Для хранения в регистре одного байта информации необходимо 8 ячеек - триггеров. Число триггеров в регистре называется разрядностью компьютера, которая может быть равна 8,16,32 и

16 Основные виды регистров: 75 Регистры памяти. Оперативная память компьютера конструируется в виде набора регистров памяти, которые служат только для хранения информации. Один регистр образует одну ячейку памяти, которая имеет свой адрес. Если в регистр входит N триггеров, то можно запомнить N бит информации. Современные микросхемы памяти содержат миллионы триггеров.

17 Счётчик команд – регистр устройства управления (УУ) процессора, хранит адрес выполняемой в данный момент команды, по которому она находится в оперативной памяти. После выполнения данной команды УУ увеличивает значение этого регистра на единицу, т.е. вычисляет адрес в оперативной памяти, по которому расположена следующая команда. Регистр команд - регистр УУ, служит для вычисления адреса ячейки, где хранятся данные, требуемые выполняемой в данный момент программе. Регистр флагов – регистр УУ, хранит информацию о последней команде, выполненной процессором. 76

18 Задание : Сколько триггеров необходимо для хранения информации объёмом: 92 1 байт _________________________ 1 байт _________________________ 1 Кбайт _________________________ 1 Кбайт _________________________ 1 Мбайт _________________________ 1 Мбайт _________________________ 64 Мбайт ________________________ 64 Мбайт ________________________ 77

19 Домашнее задание: Учебник Угринович: § 3.7 (стр ). Учебник Угринович: § 3.7 (стр ). Задание Задание ТЕСТ - СБОРКА (ЛОГИКА)_(ф-12) ТЕСТ - СБОРКА (ЛОГИКА)_(ф-12)ТЕСТ - СБОРКА (ЛОГИКА)_(ф-12)ТЕСТ - СБОРКА (ЛОГИКА)_(ф-12) Трениров_задания 2010 Трениров_задания 2010Трениров_задания 2010Трениров_задания 2010 Презентация Лог_задачи