Простейшие логические элементы и примеры схем на их основе, обозначения простейших логических элементов

(так же, как и 6)

Для реализации логических функций в устройствах цифровой обработки информации используются логические элементы. Условные графические обозначения (УГО) логических элементов, реализующих рассмотренные выше функции, приведены на рисунке 1.

УГО логических элементов: а) Инвертор, б) ИЛИ, в) И, г) Исключающее ИЛИ, д) ИЛИ-НЕ, е) И-НЕ.

Логические элементы (или, как их еще называют, вентили, "gates") — это наиболее простые цифровые микросхемы. Именно в этой простоте и состоит их отличие от других микросхем. Как правило, в одном корпусе микросхемы может располагаться от одного до шести одинаковых логических элементов. Иногда в одном корпусе могут располагаться и разные логические элементы.О бычно каждый логический элемент имеет несколько входов (от одного до двенадцати) и один выход. Каждой комбинации входных сигналов элемента соответствует уровень нуля или единицы на его выходе. Главные достоинства логических элементов, по сравнению с другими цифровыми микросхемами, — это их высокое быстродействие (малые времена задержек), а также малая потребляемая мощность (малый ток потребления). Самый простой логический элемент — это инвертор (логический элемент НЕ, "inverter"), Инвертор выполняет простейшую логическую функцию — инвертирование, то есть изменение уровня входного сигнала на противоположный. Он имеет всего один вход и один выход. Выход инвертора может быть типа 2С или типа ОК.

8) Элементы памяти: триггер, регистр, счётчик. Понятия и обозначения. Таблицы истинности.

Триггер — простейшее последовательностное устройство. Его особенностью является способность бесконечно долго находиться в одном устойчивых состояний. Приняв одно состояние за ноль, другое за единицу, можно считать, что триггер хранит один бит информации.

Регистры – представляет собой по сути ячейки очень быстрой памяти и служат для временного хранения различных кодов: данных, адресов, служебных кодов. Операции с этими кодами выполняются предельно быстро, поэтому, в общем случае, чем больше внутренних регистров, тем лучше. Именно разрядность регистров и АЛУ называется внутренней разрядностью процессора, которая может не совпадать с внешней разрядностью.

Почти каждая сложная схема содержит счётчик. Назначение счётчика очевидно: это подсчёт числа событий или временных интервалов, либо упорядочение событий в хронологической последовательности.

Кроме того, счётчики могут выполнять и не столь очевидные функции: их, например, можно использовать для адресации, в качестве делителей частоты и элементов памяти.

Цифровую схему, выполняющую функцию счёта, можно собрать из триггеров. В связи с очень широким применением таких схем фирмы – изготовители выпускают счётчики с виде монолитных ИС.

9) Работа процессора: устройство управления, АЛУ, ЗУ команд и данных.

Назначение процессора:

- Управлять работой ЭВМ по заданной программе;

- Выполнять операции обработки информации.

Для выполнения первой задачи в процессор входит управляющее устройство. Вычислительным инструментом процессора является арифметико-логическое устройство. Третьей составляющей процессора является регистровая память.

В состав процессора входят:

- устройство управления;

- арифметико-логическое устройство (АЛУ);

- регистры процессорной памяти.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических (обычно это короткие операции - с фиксированной точкой, ФТ) и логических операций над числовой и символьной информацией.

ЗУ — запоминающее устройство, предназнач. для объединения ф-ций неск. регистров процессора, а также для временного хранения промежуточных результатов, часто используемых данных, констант и коротких подпрограмм. С. з. у. используется при существ. различии в скоростях работы процессора и оперативного запоминающего устройства, обеспечивает немедленное представление в распоряжение процессора тех блоков информации, к-рые подлежат обработке в данный момент.