计算机组成原理课件 第2章 计算机硬件基础-.ppt

第2章计算机硬件基础
数字逻辑电路基础
组合逻辑电路及部件
时序逻辑电路及部件
作业
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数字逻辑电路基础
一、逻辑运算与逻辑门
二、逻辑代数的基本公式
三、逻辑函数的化简
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一、逻辑运算与逻辑门
1、基本概念
2、3种基本逻辑门
3、其他逻辑运算
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1、基本概念
逻辑常量:逻辑常量只有两个,即0和1,用来表示两个对立的逻辑状态。
逻辑变量:逻辑变量一般用字母、数字及其组合来表示,其取值只有两个,即0和1。
在“正逻辑”的数字电路设计中,用低电平信号()表示逻辑0;用高电平信号(如3V)表示逻辑1。
逻辑运算:对于逻辑常量和变量的操作,有与、或、非三种基本逻辑运算。
逻辑门(logic gates) :对逻辑常量和变量完成基本的逻辑运算的电路。
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1、基本概念
逻辑函数:用于表达逻辑变量之间关系的代数式,使用与、或、非3种基本逻辑运算,可以构造出任何逻辑函数。
逻辑代数:逻辑代数是研究逻辑函数运算和化简的一种数学系统,也是用来描述、分析、简化数字电路的数学工具。
在数字电路中,表示逻辑变量之间的逻辑关系的方法一般有3种:逻辑代数式、真值表、电路图。
真值表:将所有输入变量的所有可能的取值组合,及其在此情况下输出变量应有的取值罗列出来,所形成的一张表。它最全面、最直观地表达了逻辑关系。
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2、3种基本逻辑门
所有逻辑运算都是按位操作的。
与运算(AND)
或运算(OR)
非运算(NOT)
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与运算(AND)
逻辑表达式: F=AB=A·B
逻辑门电路符号:
运算规则: 有0就出0
真值表:
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
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或运算(OR)
逻辑表达式: F=A+B
逻辑门电路符号:
运算规则: 有1就出1
真值表:
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
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非运算(NOT)
逻辑表达式: F=A
逻辑门电路符号:
运算规则: 取反
真值表:
A
F
0
1
1
0
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3、其他逻辑运算
除了3种基本的逻辑门电路外,还有4种常用的逻辑门,它们均可以由与或非门组合而成。
与非门(NAND)
或非门(NOR)
异或门(XOR)
同或门(XNOR)
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