計算機原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-全文預(yù)覽
【正文】 和算術(shù)邏輯單元 計算機原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第五講 主講教師：趙 宏偉 學(xué)時： 64 數(shù)據(jù)選擇器 數(shù)據(jù)選擇器又稱多路開關(guān)，它是以“與 或”門、 “與 或 非”門實現(xiàn)的電路，在選擇信號的控制下，實現(xiàn)從多個輸入通道中選擇某一個通道的數(shù)據(jù)作為輸出。 計算機不僅要完成對數(shù)值數(shù)據(jù)的算術(shù)運算功能，還要完成對邏輯數(shù)據(jù)的邏輯運算功能，例如 與 運算， 或 運算等等。 一位的加法器可以完成對本位兩個二進制數(shù)據(jù)和低一位送上來的一個進位信號的相加運算，產(chǎn)生本位的和以及送往高一位的進位輸出信號。 “ 三態(tài) ” 是指電路可以輸出正常的 “ 0” 或 “ 1”邏輯電平，也可以處于高阻態(tài)，取決于輸入和控制信號。 3. 不必理睬那些輸出為 0的各行的內(nèi)容，它們已經(jīng)隱含在通過 2 兩步寫出的表達式中。 例如， A = B * C + E * /F； A為輸出（運算結(jié)果）， B 、 C、 E、 F為輸入， * 、 +、 / 分別代表與、或、非運算符；運算符的優(yōu)先級：非運算最高，與運算次之，或運算最低。 P17 邏輯運算 與 數(shù)字邏輯電路 數(shù)字邏輯電路是實現(xiàn)數(shù)字計算機的物質(zhì)基礎(chǔ)。人們也可以制作出另外一類物體，使其同時具備導(dǎo)體和絕緣體兩種特性，其特性取決于在物體兩端所施加電壓的方向，當在一個方向上有正的電壓（例如 ）存在時，可以允許電流流過（如圖所示），此時該物體表現(xiàn)出導(dǎo)體的特性； 而在相反的方向上施加一定大小的電壓 時，該物體中不會產(chǎn)生電流，表現(xiàn)出絕緣體 的特性，即該物體只能在單個方向上導(dǎo)電， 這樣的物體被稱為半導(dǎo)體。在這兩類物體的兩端有電壓存在時，會出現(xiàn)有電流流過或無電流流過物體的兩種不同情形。 輸出 輸入 電阻 電源 +Vcc P15 本章主要內(nèi)容 數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ) 基本邏輯門和布爾代數(shù)知識基礎(chǔ) 組合邏輯電路及其應(yīng)用 時序邏輯電路及其應(yīng)用 現(xiàn)場可編程器件及其應(yīng)用 與非門 和 或非門 +Vcc (+5V) 接地 輸出 輸入 1 電源 輸入 2 輸入 2 輸入 1 +Vcc (+5V) 輸出 電源 與非門 ： 2 路輸入都高，輸出才為低； 或非門 ：任何一路輸入為高，輸出都為低 （原 1個三極管變成串接的 2個三極管） （原 1個三極管變成并行的 2個三極管） 接地 當然，也可以制作并使用不帶反相功能的 與門 和 或門 電路。 邏輯關(guān)系是可以采用數(shù)學(xué)公式來表示和運算的，此數(shù)學(xué)工具就是布爾代數(shù)，又稱邏輯代數(shù)。下圖是非門、與門、或門等的圖形符號： 非門 與門 與非門 或門 或非門 A X B A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 X=A?B X= A?B X=A+B X=A+B 真值表 X X X A A A B B B A X 真值表和邏輯表達式的對應(yīng)關(guān)系 與門 與非門 A B A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B X 0 0 1 0 1 1 1
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