(计算机组成原理)第2章 计算机硬件基础-1.ppt

2017-6-20 1 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础 数字逻辑电路基础数字逻辑电路基础 组合逻辑电路及部件组合逻辑电路及部件 时序逻辑电路及部件时序逻辑电路及部件作业作业 2017-6-20 2 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础 数字逻辑电路基础数字逻辑电路基础一、逻辑运算与逻辑门一、逻辑运算与逻辑门二、逻辑代数的基本公式二、逻辑代数的基本公式三、逻辑函数的化简三、逻辑函数的化简 2017-6-20 3 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础一、逻辑运算与逻辑门一、逻辑运算与逻辑门 1 1、基本概念、基本概念 2 2、、3 3种基本逻辑门种基本逻辑门 3 3、其他逻辑运算、其他逻辑运算 2017-6-20 4 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础 1 1、基本概念、基本概念逻辑常量: 逻辑常量: 逻辑常量只有两个,即逻辑常量只有两个,即 0 0和和1 1,用来表,用来表示两个对立的逻辑状态。示两个对立的逻辑状态。逻辑变量: 逻辑变量: 逻辑变量一般用字母、数字及其组合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,即来表示,其取值只有两个,即 0 0和和1 1。。在在““正逻辑正逻辑””的数字电路设计中,用低电平信号(如的数字电路设计中,用低电平信号(如 )表示逻辑)表示逻辑 0 0;用高电平信号(如;用高电平信号(如 3V 3V )表示逻)表示逻辑辑1 1。。逻辑运算: 逻辑运算: 对于逻辑常量和变量的操作,有与、对于逻辑常量和变量的操作,有与、或、非三种基本逻辑运算。或、非三种基本逻辑运算。逻辑门( 逻辑门( logic gates logic gates ) ): :对逻辑常量和变量完成基对逻辑常量和变量完成基本的逻辑运算的电路。本的逻辑运算的电路。 2017-6-20 5 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础 1 1、基本概念、基本概念逻辑函数: 逻辑函数: 用于表达逻辑变量之间关系的代数式,使用于表达逻辑变量之间关系的代数式,使用与、或、非用与、或、非 3 3种基本逻辑运算,可以构造出任何逻辑种基本逻辑运算,可以构造出任何逻辑函数函数。。逻辑代数: 逻辑代数: 逻辑代数是研究逻辑函数运算和化简的一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、简化数字电路的种数学系统,也是用来描述、分析、简化数字电路的数学工具。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一般有 3 3种: 种: 逻辑代数式、真值表、电路图逻辑代数式、真值表、电路图。。真值表: 真值表: 将所有输入变量的所有可能的取值组合,及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。的一张表。它最全面、最直观地表达了逻辑关系。 2017-6-20 6 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础 2 2、、3 3种基本逻辑门种基本逻辑门所有逻辑运算都是所有逻辑运算都是按位操作按位操作的。的。与运算( 与运算( AND AND ) ) 或运算( 或运算( OR OR ) ) 非运算( 非运算( NOT NOT ) ) 2017-6-20 7 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础与运算( 与运算( AND AND ) ) 逻辑表达式: 逻辑表达式: F F= = AB AB = =A A· ·B B 逻辑门电路符号: 逻辑门电路符号: 运算规则: 运算规则: 有有0 0就出就出 0 0 真值表: 真值表: 1 11 11 1 0 00 01 1 0 01 10 0 0 00 00 0 F FB BA A 2017-6-20 8 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础或运算( 或运算( OR OR ) ) 逻辑表达式: 逻辑表达式: F F= =A A+ +B B 逻辑门电路符号: 逻辑门电路符号: 运算规则: 运算规则: 有有1 1就出就出 1 1 真值表: 真值表: 1 11 11 1 1 10 01 1 1 11 10 0 0 00 00 0 F FB BA A 2017-6-20 9 第第2 2章章计算机硬件基础计算机硬件基础非运算( 非运算( NOT NOT ) ) 逻辑表达式: 逻辑表达式: F F= =A A 逻辑门电路符号: 逻辑门电路符号: 运算规则: 运算规则: 取反取反真值表: 真值表: 0 01 1 1 10 0 F FA A