Дешифратор
На рис. 6.16 показана логическая схема дешифратора 3-х разрядного двоичного кода.
Рис. 6.16 Логическая схема дешифратора
Дешифратор
по двоичному коду, поступающему на вход,
выбирает один выход, на котором формирует
сигнал «1»; на остальных выходах
формируется сигнал «0». У дешифратора
n-разрядного двоичного кода может быть
2n
выходов. В приведенной схеме n=3, и
следовательно 23
= 8 выходов. Например, сигнал «1» на 6-ом
выходе f6 будет сформирован, если на вход
поступил двоичный код 010, так как
.
Таблица истинности дешифратора:
|
a1 |
a2 |
a3 |
f1 |
f2 |
f3 |
f4 |
f5 |
f6 |
F7 |
f8 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Логические операции, выполняемые в компьютере
В перечень машинных команд, которые используются при программировании, обязательно входят и некоторые логические операции. Чаще всего это операции OR (ИЛИ), AND (И), NOT (НЕ) и XOR (сложение по модулю 2, иначе: исключающее ИЛИ).
Or (или) — логическое сложение
Команда выполняет поразрядную дизъюнкцию (логическое сложение — операцию «OR») битов двух чисел; устанавливает 1 в тех битах результата, в которых была 1 хотя бы у одного из исходных операндов. Таблица истинности операции «OR».
|
A |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
B |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
A OR B |
0 |
1 |
1 |
1 |
AND (И) — логическое умножение
Команда выполняет поразрядную конъюнкцию (логическое умножение — операцию «AND») битов двух чисел; устанавливает 1 в тех битах результата, в которых у обоих исходных операндов были 1. Таблица истинности операции «AND»:
|
A |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
B |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
A AND B |
0 |
0 |
0 |
1 |
Xor (исключающее или)
Команда выполняет операцию сложения по модулю 2 (отрицание равнозначности), устанавливает 1 в тех битах результата, в которых исходные числа отличались друг от друга. Таблица истинности операции «XOR»:
|
A |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
B |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
A XOR B |
0 |
1 |
1 |
0 |
Not (не) — операция отрицания
Команда устанавливает обратное значение битов в числе (операция инверсии). Таблица истинности операции «NOT».
|
A |
0 |
1 |
|
NOT A |
1 |
0 |
Вопросы для самопроверки
Что такое алгебра логики?
Рассмотрите сферу использования алгебры логики в компьютерных системах.
Разберите процесс логического синтеза вычислительных схем.
Рассмотрите взаимные структурные конструкции логических схем OR, AND, NOT и NAND.
Назовите некоторые системы электронных элементов, на базе которых конструировались компьютеры.
В Что такое полевой транзистор? Рассмотрите его структуру и принцип работы.
Сравните между собой биполярные и униполярные транзисторы.
В чем основные достоинства схем на КМОП транзисторах?
Какие основные способы и технологии используются для обеспечения возможности повышения тактовой частоты микросхем?
Что представляет собой элемент оперативной памяти на полевых транзисторах?
В чем особенности структуры элемента флэш-памяти?
Что такое триггер? Нарисуйте его логическую структуру.
Рассмотрите принцип хранения информации на магнитных элементах FeRAM и МRAM.
Рассмотрите структурные логические схемы регистра, счетчика, дешифратора.
Выполните логические операции OR, AND, XOR и NOT над двоичными числами.