计算机组成原理03计算机的逻辑部件ppt课件.ppt

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1、系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入/输出设备《计算机组成原理》计算机的逻辑部件预备知识(补充：数字电路)下次上课，演讲。题目：自定推介新颖的电子设备、嵌入式设备。例如：智能移动终端、媒体播放器等等要求：每个小班6人每人五、六分钟，大约10页PPT左右。必须全部脱稿演讲。计算机组成原理的基础知识是：数字电路。通过数字电路的门电路、触发器、移位寄存器、译码器、时序电路等这些部件，来构成计算机的某些部件。例如：运算器，控制器，存储器等。如果数字电路没有学，学计算机组成原理就比较难。计算机的逻辑部件预备知识这些基础知识帮助我们理解：

2、电路为什么能实现逻辑功能呢？电路怎么能算题呢？1、晶体三极管与反相电路2、逻辑运算与数字电路3、分析逻辑功能设计逻辑电路3.1、实际问题--真值表3.2、真值表--逻辑表达式3.3、逻辑表达式--化简得：最简表达式3.4、最简表达式--逻辑电路图4、三态门电路计算机的逻辑部件预备知识1、晶体三极管与反相电路物体按导电特性分为：绝缘体:不导电（塑料、橡胶、陶瓷）导体:双向导电（金、银、铜、铁）半导体：单向导电（常见的半导体材料有：硅、锗等）（导电性能介于绝缘体和导体之间，半导体经过加工生产出二极管，三极管）二极管：电流只能由左向右1

3、、晶体三极管与反相电路三极管：集电极、发射极、基极（在半导体的基体上经过加工生产出来，大体上等于一个电子开关。）三极管构成了一个反相器电路，完成逻辑取反功能。反相器电路是构成其他逻辑线路的基础内容。+Vcc(+5V)+Vcc电源电阻集电极输入基极输出发射极接地接地输入输出两个反相器基极输入高电平>0.7V（三极管导通）电流通过电阻，从集电极流向发射极集电极与发射极之间电压差接近0V。所以集电极输出电平为0V，基极输入低电平=0V（三极管截止）电流不能通过集电极流向发射极集电极与发射极之间电压差高，比如>4V，所以集电极输出电平为4

4、V。重点两种最基本的门电路:与非门,或非门与非门：A·B输入AB输出001011101110两路输入都高，输出才为低。即：两个三极管都导通，输出低电平。+Vcc(+5V)电源电阻输入A输出T1接地输入BT21、晶体三极管与反相电路由此理解：半导体电路为什么可以实现逻辑功能呢？+Vcc(+5V)电源输入A输出接地接地输入B或非门：A+B输入AB输出001010100110任何一路输入为高，输出都为低。在此基础上，可以制作并使用不带反相功能的与门和或门电路。与非门、或非门的输入控制端也都可以多于两个。1、晶体三极管与反相电路两种最基本

5、的门电路:与非门,或非门T1T21、晶体三极管与反相电路2、逻辑运算与数字逻辑电路3、分析逻辑功能设计逻辑电路3.1、实际问题--真值表3.2、真值表--逻辑表达式3.3、逻辑表达式--化简得：最简表达式3.4、最简表达式--逻辑电路图4、三态门电路计算机的逻辑部件预备知识计算机的硬件都由数字逻辑电路组成。电子电路中的信号模拟信号数字信号随时间连续变化的信号时间和幅度都是离散的2、逻辑运算与数字逻辑电路tutu模拟信号：注重电路输入、输出信号之间的大小与相位关系。模拟电路：包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。在模拟电路中，晶体

6、管一般工作在放大状态。2、逻辑运算与数字逻辑电路数字电路：注重电路输出、输入信号之间的逻辑关系。数字电路：主要分析工具是逻辑代数；数字电路功能可用真值表、逻辑表达式、波形图表示。数字电路中：三极管工作在开关状态下，即饱和或截止状态。按照信号形式的不同,我们将电路分为两大类：模拟电路与数字电路。模拟电路处理模拟信号；数字电路处理数字信号。重点2、逻辑运算与数字逻辑电路逻辑问题的前提是二值性问题，一个问题只有二种答案，“真”“假”。不存在第三种似是而非的答案。逻辑问题一般用“1”和“0”表示二种答案。“1”和“0”表示一个问题的两种结

7、果，不表示数,无大小之分。逻辑常量：“1”“0”例：在举重比赛中，有两名副裁判，一名主裁判。裁判认为合格就按动手中的电钮，当两名以上裁判（必须包括主裁判在内）认为运动员上举杠铃合格，裁决合格信号灯亮，试设计该信号灯逻辑电路。解：设：主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；按下电钮为1，不按为0；表示成功的灯为Y，Y=1：灯亮合格，Y=0：不亮不合格。则：当A=1，且BC中只要有一个为1，则Y=1。与（X·Y逻辑乘）当且仅当X，Y均为1时，X·Y才为1，否则为0。或（X+Y逻辑加）只要X,Y任一(或者同时)为1时，X+Y为1，否则为0。

8、非（X逻辑反）当X为1时，X为0；当X为0时，X为1。2、逻辑运算与数字逻辑电路数字逻辑电路是实现数字计算机的物质基础。最基本的逻辑电路：与门、或门、非门；它们可以组合出实现任何复杂的逻辑运算功能的电路。最基本的逻辑运算：与、或、非，正好可选与门、