12. Логические основы эвм

Алгебра логики – это математический аппарат, с помощью которого записывают (кодируют), упрощают, вычисляют и преобразовывают логические высказывания.

Логическое высказывание – это любое предположение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно. Например: 8 – чётное число, 2<5, Москва – столица России и т. д.

Создателем алгебры логики является живший в 19 веке английский математик Джордж Буль, в честь которого эта алгебра названа булевой. Булева алгебра оперирует с логическими переменными, которые могут принимать только два значения: истина или ложь, обозначаемые, соответственно, 1 или 0 .

На этапе конструирования аппаратных средств булева алгебра позволяет значительно упростить логические функции, описывающие функционирование схем ЭВМ и, следовательно, уменьшить число логических элементов из сотен тысяч которых состоит ЭВМ.

Логические элементы – это электронные схемы с одним или несколькими входами и одним выходом, через которые проходят электрические сигналы, представляющие цифры 0 и 1. Основными базовыми элементами ЭВМ являются элементарные логические схемы И, ИЛИ, НЕ, с помощью которых можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу тех или иных устройств ЭВМ.

Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности. Таблица истинности – это табличное представление логической схемы (операции), в которой перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов вместе со значением истинности входного сигнала для каждого из этих сочетаний.

1. Простейшим логическим элементом является элемент НЕ (инвертор). Этот элемент имеет один вход и один выход.

Х Х

Таблица 2

Х	Х
0	1
1	0

Работа этого элемента состоит в том, что если на его вход Х поступает 0, то на выходе появится 1 и наоборот.

2. Схема И реализует логическое умножение двух или более логических значений.(конъюнкция),x^y, x*y, x y.

Х X*Y

Y

Таблица 3

X	Y	X*Y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Работа элемента И заключается в том, что на его выходе будет сформирован сигнал 1 тогда и только тогда, когда сигнал 1 будет и на первом, и на втором входе.

3. Схема ИЛИ реализует логическое сложение двух или более логических значений. (дизъюнкция)

Работа элемента ИЛИ заключается в том, что сигнал 1 на выходе будет получен, если сигнал 1 поступает хотя бы на один вход.

Х

X+Y

Y

Таблица 4

X	Y	X+Y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Триггер – это электронная схема, применяемая в регистрах ЭВМ, для запоминания 1 бита информации. Она имеет два устойчивых состояния, которые соответствуют логической 1 или логическому 0.

Для запоминания 1 байта нужно 8 триггеров.

1кбайта 8*2=8192 триггера.

Современные микросхемы памяти содержат миллионы триггеров.

Сумматор - это электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел. Сумматор служит центральным узлом АЛУ ЭВМ.

Список литературы

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. – М.: Инфра – М,1995 г.

2. Шауцкова Л.З. Основы информатики в вопросах и ответах. – Нальчик: Эльфа-ФА, 1994 г.

3. Частиков А.П. История компьютера. – М.: Информатика и образование, 1996 г.

4. Джим Бойс Осваиваем Windows95. – М.: БИНОМ, 1996 г.

Содержание

1. История развития вычислительной техники. Информационные революции. Информатизация общества…………………………..

2. Поколения компьютеров……………………………………………

3. Виды информации. Свойства информации. Представление информации в ЭВМ. Единицы информации………………………..

4. Информация и управление. Разомкнутые и замкнутые системы управления. Назначение обратной связи…………………………

5. Структурная схема ЭВМ. Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ)………………………………………..

6. Внутренняя и внешняя память ЭВМ………………………………

7. Обзор типов микропроцессоров, их характеристики. Архитектура процессоров…………………………………………………………

8. Назначение внешних устройств……………………………………..

9. Дисковая операционная система, загрузка ДОС,

файл. Каталог………………………………………………………….