Логические схемы

Раздел 2. Математические и логические основы информатики

Тема 3. Математические и логические основы информатики

Лабораторная работа №5. Базовые логические элементы

Цели:сформировать представление об устройствах элементной базы компьютера и навыки построения логических схем.

Теоретический материал

Логические схемы

В основе обработки компьютером информации лежит алгебра логики, разработанная английским математиком Дж. Булем.

Базовые логические элементы реализуют основные логические операции:

• логический элемент «И» — логическое умножение;

• логический элемент «ИЛИ» — логическое сложение;

• логический элемент «НЕ» — инверсию.

Поскольку любая логическая операция может быть пред­ставлена в виде комбинации трех основных, любые устрой­ства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из «кирпичиков».

Логические элементы компьютера оперируют с сигнала­ми, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс — логический смысл сигнала — 1, нет импульса — 0. На входы логического элемента поступают сигналы-зна­чения аргументов, на выходе появляется сигнал-значение функции.

Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции.

Логический элемент «НЕ». На вход А логического эле­мента (рис. 1) подается сигнал 0 или 1. На выходе получа­ется сигнал 0 или 1 в соответствии с таблицей истинности инверсии.

Рис. 1. Логический элемент «НЕ»

Логический элемент «И». На входы А и В логического элемента (рис. 2) подаются два сигнала (00, 01, 10 или 11). На выходе получается сигнал 0 или 1 в соответствии с таб­лицей истинности операции логического умножения.

Рис. 2. Логический элемент «И»

(см. слайд 2 (LOGICHESKIE_OSNOVY_KOMPJUTERA)

Логический элемент «ИЛИ».На входы А и В логического элемента (рис. 3) подаются два сигнала (00, 01, 10 или 11). На выходе получается сигнал 0 или 1 в соответствии с таб­лицей истинности операции логического сложения.

Рис. 3. Логический элемент «ИЛИ»

(см. слайд 5 LOGICHESKIE_OSNOVY_KOMPJUTERA)