Компьютердің логикалық элементтері
Логикалық элемент – сол арқылы электр сигналы өткенде, 0 және 1 –ді бейнелейтін, бір немесе бірнеше кірісті және бір шығысты электрондық схема.
Логикалық элементтер – есептеуіш техниканың көп бөліктерінің функционалды негізі болып табылады. Ол элементтер әртүрлі электр схемаларынан құрылады. Онда, схеманың кірісіне келген сигналдар – аргумент болады ал, схеманың шығысында өндіріліп шыққан сигналдар, осы аргументтің функциялары болады. Егер, сигнал болса, онда оны бейнелейтін аргумент бірге тең, сигнал болмаса – нөлге. Екілік сигналдармен кез келген логикалық амалдарды орындау үшін, логикалық элементтердің негізгі үш типі: және, немесе, емес жеткілікті.
Вентиль – деген компьютерде қолданылатын негізгі ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС, электронды схемалары.
ЖӘНЕ элемент схемасы. Бұл элементе екі кіріс бір шығыс бар. Кірісте X және Y–те қатар – сигналы пайда болғанда қана шығысында 1-сигналы өндіріледі, басқа жағдайда 0 болады. Яғни, екі қосқыш бірдей қосылғанда шам жанады
.
3.1 Сурет. Және логикалық элемент схемасы
НЕМЕСЕ элемент схемасы. Бұл элементеде екі кіріс бір шығыс бар. Шығысында 1 сигналы үш жағдайда өндіріледі: 1) егер 1 сигналы X - кірісінде пайда болса; 2) егер 1 сигналы Y - кірісінде пайда болса; 3) егер 1 сигналы екі кірісте де пайда болса. Тек қана екі кірісте қатар 0 болғанда ғана шығысында 0 болады.
сурет. НЕМЕСЕ логикалық элемент схемасы
Яғни, қосқыштың X немесе Y бірі, немесе екуі де қосылса шам жанады.
ЕМЕС элемент схемасы. Бұл элементте бір кіріс бір шығыс бар, сондықтан инвертор деп аталады. Егер X – кірісінде 0 болса, Y шығысында 1 сигналы, пайда болады, керісінше X – кірісінде 1 болса, шығысында 0 пайда болады.
3.3 Сурет. Емес логикалық элемент схемасы
ЭЕМ–ң кез келген логикалық немесе басқару блогын, қарастырылған үш негізгі логикалық элементтермен жинауға болады.
Мысалы, екі екілік санын қосуға арналған – біртаңбалы қосындылауышты (сумматорды) құрылымдайық.
Бұл құрылғы шығысында келесі екілік сигналдарды беруі қажет:
Осы қосындылауыш үшін логикалық мәндердің кестесін құрайық, мұнда X, Ү – қосындылар, ал екілік сандардың бірінші және екінші цифрларының қосындылары S және Р.
Функциясы:
P=X және Y
Z=(X немесе Y) және емес (X және Y)
Кестеден айқын көрінетіні: X және Ү мәндері қатар
1-ге тең болғанда ғана Р айнымалысы 1 мәнін қабылдайды, ал не X не Ү (бірақ, екеуі қатар емес) 1 қабылдағанда ғана, Z айнымалысы 1 мәнін қабылдайды.
3.4 Сурет. Біртаңбалы қосындылауыштың схемасы
ЭЕМ –ң түйіндері
Ф
ункционалды
түйін-блоктарды жасағанда ЕМЕС, ЖӘНЕ,
НЕМЕСЕ логикалық элементтері
пайдалынылады, олар құрылғылардың
компонеттері болады. ЭЕМ-ң жеке
құрылғыларын жасауда келесі функционалды
түйіндер
кең
қолданылады. Регистрлер
триггерлердің
жиынынан тұрады, олардың саны регистр
разрядына
және кейбір элементар операциялардың
орындалуын қамтамасыз ететін көмекші
схемаларға тең.
Регистр — ол, ақпаратты сақтау және өңдеу үшін арналған, уақытша сақтау құрылғысы. Регистрде ақпараттың болу уақыты, процессордың бір амалды орындау уақытына тең. Регистрер АЛҚ (арифметикалы-логикалық құрылғының) ішінде БҚ (басқару құрылғысында) және АҚ (арифметикалық құрылғыда) т. б. жерлерде қолданылады.
Сумматор (қосындылауыш) – арифметикалық логикалық құрылғының (АЛҚ) орталық негізгі электрондық схемасы болып табылады. Екілік сандарды қосындылауды орындайтын электрондық логикалық схема. Сумматор, кірісінде екілік түріндегі екі санды алып, шығысында олардың қосындысын екілік түрде шығарады.
Триггер (trigger - сарт еткізіп бекіту, орысша «защелка») – деген, бір бит ақпаратты сенімді сақтайтын электрондық схема. Триггер – тұрақты екі жағдайды: екілік 1-ді, немесе екілік 0-ді ұстап тұра алады. Ағылшын тілінде flip-flop, аудармасы «шапалақ» термины жиі қолданылады. Бұл термин триггердің электір тоғының жағдайын лезде ауыстыру мүмкіндігін сиппаттайды.
Триггерлер регистр, санауыш және басқа сақтау функциясы бар элементтердің негізі ретінде қолданылады.
Триггерлерді әр түрлі белгілер бойынша классификациялауға болады.
. . .