计算机硬件技术基础――第二章课件.ppt

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1、第二章计算机硬件基础有两种逻辑体制：正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。如果采用正逻辑，图1.1.1所示的数字电压信号就成为下图所示逻辑信号。正逻辑与负逻辑数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。2.1组合逻辑电路组合逻辑电路的特点电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路就是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。每一个输出变量是全部或部分输入变量的函

2、数：L1=f1（A1、A2、…、Ai）L2=f2（A1、A2、…、Ai）……Lj=fj（A1、A2、…、Ai）2.1.1、基本的逻辑门基本的逻辑操作有：与（AND）、或（OR）、非（NOT）、与非（NAND）、或非（NOR）、异或（XOR）及同或（NXOR）ABF000010100111逻辑操作逻辑符号（图形表示）逻辑表达式真值表F与（AND）或（OR)非（NOT）异或（XOR）FFBAF=1F一、基本逻辑运算与逻辑举例：设1表示开关闭合或灯亮；0表示开关不闭合或灯不亮，则得真值表。2.1.1基本逻辑运算与运算——只

3、有当决定一件事情的条件全部具备之后，这件事情才会发生。我们把这种因果关系称为与逻辑。1．与运算若用逻辑表达式来描述，则可写为2．或运算——当决定一件事情的几个条件中，只要有一个或一个以上条件具备，这件事情就发生。我们把这种因果关系称为或逻辑。或逻辑举例：若用逻辑表达式来描述，则可写为：L＝A+B3．非运算——某事情发生与否，仅取决于一个条件，而且是对该条件的否定。即条件具备时事情不发生；条件不具备时事情才发生。非逻辑举例：若用逻辑表达式来描述，则可写为：4．异或异或是一种二变量逻辑运算，当两个变量取值相同时，逻辑函数

4、值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。异或的逻辑表达式为：其他常用逻辑运算2．或非——由或运算和非运算组合而成。1．与非——由与运算和非运算组合而成。3.同或----异或非NXORF=A¤BF=AB+ABBAF=12.1.2逻辑函数及其表示方法解：第一步：设置自变量和因变量。第二步：状态赋值。对于自变量A、B、C设：同意为逻辑“1”，不同意为逻辑“0”。对于因变量L设：事情通过为逻辑“1”，没通过为逻辑“0”。1、逻辑函数的建立例三个人表决一件事情，结果按“少数服从多数”的原则决定，试建立该逻辑函数。第三步：

5、根据题义及上述规定列出函数的真值表如表。一般地说，若输入逻辑变量A、B、C…的取值确定以后，输出逻辑变量L的值也唯一地确定了，就称L是A、B、C的逻辑函数，写作：L=f（A，B，C…）逻辑函数与普通代数中的函数相比较，有两个突出的特点：（1）逻辑变量和逻辑函数只能取两个值0和1。（2）函数和变量之间的关系是由“与”、“或”、“非”三种基本运算决定的。最小项2、逻辑函数的表示方法例列出下列函数的真值表：1）．真值表——将输入逻辑变量的各种可能取值和相应的函数值排列在一起而组成的表格。2）．函数表达式——由逻辑变量和“与

6、”、“或”、“非”三种运算符所构成的表达式。由真值表可以转换为函数表达式。例如，由“三人表决”函数的真值表可写出逻辑表达式反之，由函数表达式也可以转换成真值表。解：该函数有两个变量，有4种取值的可能组合，将他们按顺序排列起来即得真值表。例、写出以下真值表对应的逻辑表达式列出下列函数的真值表：3．逻辑图——逻辑图是由逻辑符号及它们之间的连线而构成的图形。由逻辑图也可以写出其相应的函数表达式。例写出如图所示逻辑图的函数表达式。解：可由输入至输出逐步写出逻辑表达式：由函数表达式可以画出其相应的逻辑图。例画出下列函数的逻辑图

7、：解：可用两个非门、两个与门和一个或门组成。逻辑图举例例写出如图所示逻辑图的函数表达式。解：可由输入至输出逐步写出逻辑表达式：例画出下列函数的逻辑图：解：可用两个非门、两个与门和一个或门组成。2.1.3逻辑代数的基本公式逻辑代数的基本规则对偶规则的基本内容是：如果两个逻辑函数表达式相等，那么它们的对偶式也一定相等。基本公式中的公式l和公式2就互为对偶式。1.代入规则对于任何一个逻辑等式，以某个逻辑变量或逻辑函数同时取代等式两端任何一个逻辑变量后，等式依然成立。例如，在反演律中用BC去代替等式中的B，则新的等式仍成立：

8、2.对偶规则将一个逻辑函数L进行下列变换：·→＋，＋→·0→1，1→0所得新函数表达式叫做L的对偶式，用表示。3.反演规则将一个逻辑函数L进行下列变换：·→＋，＋→·；0→1，1→0；原变量→反变量，反变量→原变量。所得新函数表达式叫做L的反函数，用表示。在应用反演规则求反函数时要注意以下两点：（1）保持运算的优先顺序不变，必要时