计算机组成原理第二章补充课件白中英版PPT推荐.ppt
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Logic)逻辑:
研究思维的规律性;
关于思维形式及其规律的科学;
逻辑:
研究概念、判断和推理以及相互联系的规律、规则,以帮研究概念、判断和推理以及相互联系的规律、规则,以帮研究概念、判断和推理以及相互联系的规律、规则,以帮研究概念、判断和推理以及相互联系的规律、规则,以帮助人们正确地思维和认识客观真理。
助人们正确地思维和认识客观真理。
学习工作时时处处离不开学习工作时时处处离不开学习工作时时处处离不开学习工作时时处处离不开“逻辑逻辑逻辑逻辑”:
讲话要有逻辑性、写:
讲话要有逻辑性、写论文逻辑层次要清晰;
逻辑推理能力、逻辑判断能力论文逻辑层次要清晰;
逻辑推理能力、逻辑判断能力数理逻辑:
研究推理、计算等逻辑问题,又称符号逻辑,数理逻辑:
研究推理、计算等逻辑问题,又称符号逻辑,是离散数学的重要内容,是计算机科学的基础。
是离散数学的重要内容,是计算机科学的基础。
数字逻辑:
用二进制为基础的数字化技术解决逻辑问题。
66数字与逻辑数字与逻辑(Digital&
Logic)nn逻辑代数:
应用代数方法研究逻辑问题,又逻辑代数:
应用代数方法研究逻辑问题,又称布尔代数,开关代数(还有开关理论,开称布尔代数,开关代数(还有开关理论,开称布尔代数,开关代数(还有开关理论,开称布尔代数,开关代数(还有开关理论,开关电路等),是逻辑化简的主要工具。
关电路等),是逻辑化简的主要工具。
nn数字逻辑电路的设计、分析,要借助于逻辑数字逻辑电路的设计、分析,要借助于逻辑数字逻辑电路的设计、分析,要借助于逻辑数字逻辑电路的设计、分析,要借助于逻辑代数这一数学工具。
逻辑代数中二值运算的代数这一数学工具。
逻辑代数中二值运算的公式、运算及定律要应用到数字逻辑电路。
公式、运算及定律要应用到数字逻辑电路。
nn实现逻辑功能可用的数字电路:
实现逻辑功能可用的数字电路:
11、数字集成电路、数字集成电路、数字集成电路、数字集成电路22、可编程逻辑器件、可编程逻辑器件、可编程逻辑器件、可编程逻辑器件(PLD)(PLD)77数字与模拟数字与模拟(Digital&
Analog)(离散与连续)nndigitdigit原意泛指原意泛指原意泛指原意泛指“数目的文字数目的文字数目的文字数目的文字”。
在计算机领域,。
在计算机领域,digitaldigital与其它词一起使用,主要用于区别与其它词一起使用,主要用于区别与其它词一起使用,主要用于区别与其它词一起使用,主要用于区别“模拟模拟模拟模拟”,指将连续变化的模拟量用二进制数表达和处理。
指将连续变化的模拟量用二进制数表达和处理。
nn现实世界中存在模拟与数字两大系统,电子数字计算现实世界中存在模拟与数字两大系统,电子数字计算现实世界中存在模拟与数字两大系统,电子数字计算现实世界中存在模拟与数字两大系统,电子数字计算机是最典型的数字系统。
机是最典型的数字系统。
nn模拟量经采样、量化可转换为数字量。
数字量更便于模拟量经采样、量化可转换为数字量。
数字量更便于加工、处理、传输、存储等,可靠,抗干扰能力强。
加工、处理、传输、存储等,可靠,抗干扰能力强。
nn数字集成电路是实现数字量处理和运算的功能单元。
数字集成电路是实现数字量处理和运算的功能单元。
88+V-V电压p2p时间+V-V电压p2p时间+V-V电压p2p时间(a)(a)模拟表示模拟表示模拟表示模拟表示(b)(b)离散表示离散表示离散表示离散表示(c)(c)脉冲表示脉冲表示脉冲表示脉冲表示99数字逻辑领域的前沿技术数字逻辑领域的前沿技术多值逻辑多值逻辑模糊逻辑模糊逻辑计算机辅助逻辑设计计算机辅助逻辑设计集成电路设计自动化集成电路设计自动化可编程逻辑设计可编程逻辑设计数字系统与模拟系统的混合设计数字系统与模拟系统的混合设计数字电路的故障诊断与可靠性,等等数字电路的故障诊断与可靠性,等等10101.1.逻辑代数逻辑代数1.1数字电路的基础知识1.2基本逻辑关系1.3逻辑代数及运算规则1.4逻辑函数的表示法1.5逻辑函数的化简111.1数字电路的基础知识数字电路的基础知识数字信号和模拟信号数字信号和模拟信号电电子子电电路路中中的的信信号号模拟信号模拟信号数字信号数字信号时间连续的信号时间连续的信号时间和幅度都是离散的时间和幅度都是离散的例:
正弦波信号、锯齿波信号等。
例:
产品数量的统计、数字表盘例:
产品数量的统计、数字表盘的读数、数字电路信号等。
的读数、数字电路信号等。
12模拟信号模拟信号tV(t)tV(t)数字信号数字信号高电平高电平低电平低电平上跳沿上跳沿下跳沿下跳沿13模拟电路主要研究:
模拟电路主要研究:
输入、输出信号间的大小、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。
析方法,动态性能用微变等效电路分析。
在模拟电路中,晶体管一般工作在线性放大区;
在数字电路中,三极管工作在开关状态,即工在数字电路中,三极管工作在开关状态,即工作在饱和区和截止区。
作在饱和区和截止区。
数字电路主要研究:
电路输出、输入间的逻辑关系。
主要的工具是逻辑代数,电路的功能用真值表、主要的工具是逻辑代数,电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。
逻辑表达式及波形图表示。
模拟电路与数字电路比较模拟电路与数字电路比较1.电路的特点电路的特点2.研究的内容研究的内容14模拟电路研究的问题模拟电路研究的问题基本电路元件基本电路元件:
基本模拟电路基本模拟电路:
晶体三极管晶体三极管场效应管场效应管集成电路运算放大器集成电路运算放大器信号放大及运算信号放大及运算(信号放大、功率放大)信号放大、功率放大)信号处理(采样保持、电压比较、有源滤波)信号处理(采样保持、电压比较、有源滤波)信号发生(正弦波发生器、三角波发生器、信号发生(正弦波发生器、三角波发生器、)15数字电路研究的问题数字电路研究的问题基本电路元件基本电路元件基本数字电路基本数字电路逻辑门电路逻辑门电路触发器触发器组合逻辑电路组合逻辑电路时序电路(寄存器、计数器、脉冲发生器、时序电路(寄存器、计数器、脉冲发生器、脉冲整形电路)脉冲整形电路)A/D转换器、转换器、D/A转换器转换器161.2基本逻辑关系基本逻辑关系一、一、“与与”逻辑逻辑与逻辑:
与逻辑:
决定事件发生的各条件中,所有条件都决定事件发生的各条件中,所有条件都具备,事件才会发生(成立)具备,事件才会发生(成立)规定规定:
开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭为逻辑“0”EFAB逻辑逻辑:
指事物的前因和后果所遵循的规律:
指事物的前因和后果所遵循的规律逻辑状态逻辑状态:
逻辑“真真”为为“”,逻辑,逻辑“假假”为为“”基本逻辑关系基本逻辑关系:
与:
与(and)或或(or)非非(not)17&
ABF逻辑符号:
逻辑符号:
逻辑式:
FAB逻辑乘法逻辑乘法逻辑与逻辑与真值表特点真值表特点:
任任0则则0,全全1则则1与逻辑运算规则:
与逻辑运算规则:
00=001=010=011=1EFAB真值表真值表AFB00010001011118二、二、“或或”逻辑逻辑AEFB或逻辑或逻辑:
决定事件发生的各条件中,有一个或一个决定事件发生的各条件中,有一个或一个以上的条件具备,事件就会发生(成立)以上的条件具备,事件就会发生(成立)规定规定:
开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭为逻辑“0”191ABF逻辑符号:
FAB逻辑加法逻辑加法逻辑或逻辑或真值表特点:
真值表特点:
任任1则则1,全全0则则0。
或逻辑运算规则或逻辑运算规则:
0+0=00+1=11+0=11+1=1AEFB真值表真值表AFB00010101111120三、三、“非非”逻逻辑辑“非非”逻辑:
决定事件发生的条件只有一个,条件决定事件发生的条件只有一个,条件不具备时事件发生(成立),条件具备不具备时事件发生(成立),条件具备时事件不发生。
时事件不发生。
规定规定:
开关合为逻辑开关合为逻辑“1”开关断为逻辑开关断为逻辑“0”灯亮为逻辑灯亮为逻辑“1”灯灭为逻辑灯灭为逻辑“0”AEFR21逻辑符号:
逻辑非逻辑非逻辑反逻辑反AF0110真值表真值表AEFR真值表特点真值表特点:
1则则0,0则则1。
运算规则:
AF122四、几种常用的逻辑关系逻辑四、几种常用的逻辑关系逻辑“与与”、“或或”、“非非”是三种基本的逻辑是三种基本的逻辑关系,任何其它的逻辑关系都可以以它们为基关系,任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。
础表示。
与非:
条件条件A、B都具备,都具备,则则F不发生不发生&
ABF其他几种常用的逻辑关系如下表:
其他几种常用的逻辑关系如下表:
23或或非非:
条条件件A、B任任一一具具备备,则则F不发生不
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