计算机组成原理---逻辑运算ppt课件.ppt

数字逻辑
逻辑代数
逻辑门电路
组合逻辑电路
时序逻辑电路1.逻辑代数§1.1数字电路的基础知识模拟信号模拟电路主要研究：输入、输出信号间的大小、相位、失真等方面的关系。主要采用电路分析方法，动态性能用微变等效电路分析。模拟电路研究的问题数字电路研究的问题§1.2基本逻辑关系&二、“或”逻辑1三、“非”逻辑逻辑符号：四、几种常用的逻辑关系逻辑或非：条件A、B任一具备，则F不发生基本逻辑关系小结与或非门§1.3逻辑代数及运算规则1.3.1逻辑代数的基本运算规则1.3.2逻辑代数的运算规律求证:（分配律第2条）A+BC=(A+B)(A+C)四、吸收规则2.反变量的吸收：五、反演定理反演定理内容：将函数式F中所有的例题：§1.4逻辑函数的表示法将输入、输出的所有可能状态一一对应地列出。n个变量可以有2n个输入状态。1.4.2逻辑函数式一个逻辑函数的表达式可以有与或表达式、或与表达式、与非-与非表达式、或非-或非表达式、与或非表达式5种表示形式1.4.3卡诺图最小项：输入变量的每一种组合。1.4.4逻辑图1.4.5逻辑函数四种表示方式的相互转换三、真值表、卡诺图逻辑代数式§1.5逻辑函数的化简利用逻辑代数的基本公式例2：2.逻辑门电路§2.1概述负逻辑门符号画法门
(电子开关)1开关
作用§2.2门电路的实现金属-氧化物-半导体场效应管MOS
(Metel-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransister)在一块半导体基片上制作出一个完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。使用时接：电源、输入和输出。数字集成电路具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便宜的特点。集成电路的类型TTL门电路及改进74系列74LS004个2输入与非门74LS046个反相器74LS024个2输入或非门&OC门可以实现“线与”功能。OC门的应用正常输出端有两种状态
高电平状态
低电平状态
三态门具有第三种状态
高阻状态（悬空状态、禁止状态）
输出阻抗很高（相当于与其他电路无关）
不是高电平，也不是低电平
具有一个控制端
控制端无效，输出高阻状态&E1三态门
(两输入与非)3.组合逻辑电路§3.1概述组合电路的研究内容：§3.2编码器例：用与非门组成三位二进制编码器。真值表I1译码是编码的逆过程，即将某二进制翻译成电路的某种状态。&74LS139的功能表74LS139管脚图例：利用线译码器分时将采样数据送入计算机。2-4线译码器3位二进制译码器逻辑表达式集成二进制译码器74LS138真值表1101一、半加器逻辑图二、全加器：从一组数据中选择一路信号进行传输的电路，称为数据选择器，又叫多路开关，简称MUX（Multiplexer）一位数据选择器：从n个一位数据中选择一个数据。
m位数据选择器：从n个m位数据中选择一个数据。四选一集成数据选择器74LS1534.时序逻辑电路时序电路的特点：具有记忆功能。触发器的功能：形象地说，它具有“一触即发”的功能。在输入信号的作用下，它能够从一种状态(0或1)转变成另一种状态(1或0)。两个输入端输入RD=0,SD=1时输入RD=1,SD=0时输入RD=1,SD=1时输入RD=0,SD=0时1.触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1，触发器即保持原态。稳态情况下，两输出互补。一般定义Q为触发器的状态。同步RS触发器Q红色线无圆圈表示：“高电平有效”，即“只有在时钟CP＝1时，它才表现出应有的逻辑功能；如果CP＝0，输出端Q则保持原状态”R–S触发器的电路结构演变过程§4.3常用触发器触发器的触发方式边沿触发方式边沿触发的D触发器功能表功能表§4.4寄存器12移位寄存器3计数器PLD的基本结构PROM(可编程ROM)
与门阵列固定，或门阵列可编程
PLA(可编程逻辑阵列)
与门阵列和或门阵列都可编程
PAL(可编程阵列逻辑)
与门阵列可编程，或门阵列固定，有多种输出和反馈结构
GAL(通用阵列逻辑)
在PAL和PLA基础上，具有可擦除、可重新编程的能力
ISP(在系统可编程)器件
可以在用户自己设计的目标系统上，为实现预定逻辑功能而对逻辑器件进行编程或改写大规模集成电路分类练习题第2章教学要求-3第2章教学要求-4