計算機(jī)中常用的邏輯部件-免費(fèi)閱讀
【正文】 Q3 D3 CLK X3 Q2 D2 CLK X2 Q1 D1 CLK X1 Q0 D0 CLK X0 控制端 移位寄存器 ?移位寄存器不僅具有存儲數(shù)據(jù)的功能，而且還具有移位功能。在 CP=1期間主觸發(fā)器接收數(shù)據(jù)；在 CP負(fù)跳變來到時，從觸發(fā)器接收主觸發(fā)器最終的狀態(tài)。 下面把邊沿觸發(fā)器和電位觸發(fā)器作一比較。鑒于它接收信息的條件是 E出現(xiàn)約定的邏輯電平，故稱它為電位觸發(fā)方式觸發(fā)器，簡稱電位觸發(fā)器。觸發(fā)器是構(gòu)成時序電路的基礎(chǔ)。又稱多路開關(guān)或多路選擇器。例如 AMD公司的AM29332為 32位 ALU,而在 Intel公司的 Pentium處理器中， 32位 ALU僅是芯片內(nèi)的一部分電路。 依此，可得 GN的表達(dá)式為： GN=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0 算術(shù)邏輯單元（ ALU） ?四位一組的組進(jìn)位傳遞函數(shù) PN為“ 1”的條件為： ? X3， Y3中有一個為“ 1”， ? 同時 X2， Y2中有一個為“ 1”， ? 同時 X1， Y1中有一個為“ 1”， ? 同時 X0， Y0中有一個為“ 1”。下面通過介紹 SN74181型四位 ALU中規(guī)模集成電路來介紹 ALU的原理。 由此可得 C2表達(dá)式為：C2=X2Y2+(X2+Y2)X1Y1+(X2+Y2)(X1+Y1)C0 ?同理，可有 C3， C4表達(dá)式如下： C3=X3Y3+(X3+Y3)X2Y2+(X3+Y3)(X2+Y2)X1Y1+(X3+Y3)(X2+Y2)(X1+Y1)C0 C4=X4Y4+(X4+Y4)X3Y3+(X4+Y4)(X3+Y3)X2Y2+(X4+Y4)(X3+Y3)(X2+Y2)X1Y1 +(X4+Y4)(X3+Y3)(X2+Y2)(X1+Y1)C0 加法器 ?下面我們引入 進(jìn)位傳遞函數(shù) Pi和 進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù) Gi的概念。 ?Fn是 Xn、 Yn相加再和 Cn1相加的結(jié)果 其表達(dá)式為： Fn=Xn Yn Cn1 加法器 ?將 n個全加器相連可得 n位加法器，但其加法時間較長。 ?由表寫出半加和 Hn的表達(dá)式如下： Hn=Xn ?其次，合并最小項(xiàng)。 ?卡諾圖的左邊和上邊書寫的規(guī)則是： 兩相鄰小格之間只能有一個變量是相反的，而其余的變量都是相同的。 邏輯函數(shù)的化簡 ?公式化簡法（利用基本定律和恒等式進(jìn)行化簡） ?并項(xiàng)法 ：利用 A+A=1的公式，將兩項(xiàng)合并為一項(xiàng)，并消去一個變量。 ? 工程應(yīng)用中，非運(yùn)算用非門（反相器）電路來實(shí)現(xiàn)。C=ABC 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) ?與邏輯 (AND Logic) 例如：銀行保險庫的門上有兩把鎖，有兩位管理員甲、乙各掌管一把鑰匙，需要約定兩人同時打開各自的一把鎖時，他們才能進(jìn)入保險庫。 endmodule 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) ?與邏輯 (AND Logic) ? 與邏輯又叫做 邏輯乘 ，可以用表達(dá)式的形式表示為 : F=A ( in [1]) amp。 (!in[0])。amp。amp。 assign out[0] = (!in[2]) amp。 H=XY+XY H=X○ Y ＋ 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) ?基本概念 ?卡諾圖 是一種幾何圖形，用來簡化邏輯函數(shù)表達(dá)式，并將表達(dá)式化為最簡形式的有用工具。 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) 邏輯函數(shù)的化簡 邏輯門的實(shí)現(xiàn) 計算機(jī)中常用的組合邏輯電路 基本邏輯電路 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) ?基本概念 ?邏輯代數(shù) 是 1847年由英國數(shù)學(xué)家喬治 三種基本邏輯操作及 Boole代數(shù) ?基本概念 ?邏輯代數(shù)除了用布爾代數(shù)表示外，還常常采用另外幾種工具來表述，它們是 真值表法 、 邏輯圖法 、 卡諾圖法 、波形圖法 、 點(diǎn)陣圖法 和 硬件設(shè)計語言法 。 以 38譯碼器為例 module decode(in, out)。 assign out[1] = (!in[2]) amp。amp。amp。 ( in[0])。 ( in [1]) amp。 ? 與運(yùn)算可以推廣到任意多變量的情況。那么任何時候，家人無論誰均可以單獨(dú)進(jìn)入房間，而不必等另外的人。 邏輯函數(shù)的化簡 ?同一個邏輯函數(shù)可以有多種不同的邏輯函數(shù)表達(dá)式。 ? 基本概念 ?邏輯函數(shù)的 最小項(xiàng)表達(dá)式 （利用 A+A=1的運(yùn)算定律） 例如： F＝ AB+AC＝ AB(C+C)+AC (B+B) ＝ ABC+ABC+ABC+ABC 用十進(jìn)制最小項(xiàng)代表符號 mi來表示，可寫為： F（ A， B， C)＝ m1 ＋ m3 ＋ m6＋ m7 書寫時，常用十進(jìn)制下標(biāo)編號來代表最小項(xiàng)，故又可寫為： F（ A， B， C)＝ ∑m(1， 3， 6， 7) 邏輯函數(shù)的化簡 ?卡諾圖化簡法 ?卡諾圖是一種直觀的平面方塊圖。 邏輯函數(shù)的化簡 ? 卡諾圖化簡法 ? 規(guī)則 ? 將一個邏輯函數(shù)用它的最小項(xiàng)表示為標(biāo)準(zhǔn)形式； ? 某個組合所選的方格（最小項(xiàng)）必須使每個方格至少被包含一次； ? 應(yīng)當(dāng)使各個組合包含盡可能多的方格； ? 所有的方格包含在盡可能少的不同組合中； ? 步驟 1. 將邏輯函數(shù)表示在卡諾圖上； 2. 識別圍圈 8方格的組合，如果不能則進(jìn)行 (3)； 3. 識別圍圈 4方格的組合，如果不能則進(jìn)行 (4)； 4. 識別圍圈 2方格的組合； 5. 將不能與任何其他方格組合的一個方格單獨(dú)圍圈 6. 將各圍圈組成的與項(xiàng)進(jìn)行相加。 加法器 算術(shù)邏輯單元（簡稱 ALU） 譯碼器 數(shù)據(jù)選擇器 數(shù)據(jù)分配器 加法器 ?加法器是計算機(jī)基本運(yùn)算部件之一。圖 (a)是其功能表。 ?超前進(jìn)位產(chǎn)生電路是根據(jù)各位進(jìn)位的形成條件來實(shí)現(xiàn)的。據(jù)此，可把它們以“與非”、“或非”、“與或非”形式改寫成如下形式： C1=P1+G1C0 C2=P2+G2P1+G2G1C0 C3=P3+G3 G2+ G3G2P1+G3G2G1C0 C4=P4+G4P3+G4G3P2+G4G3G2P1+ G4G3G2G1C0 加法器 ?四位超前進(jìn)位加法器 算術(shù)邏輯單元（ ALU） ?ALU是一種功能較強(qiáng)的組合邏輯電路。 ?其中 片內(nèi)進(jìn)位是快速的 ，但 片間進(jìn)位是逐片傳遞的，因此形成 F0～ F15的時間還是比較長。 算術(shù)邏輯單元（ ALU） 圖 與 74181型 ALU連用的超前進(jìn)位產(chǎn)生電路 算術(shù)邏輯單元（ ALU） 圖 74181引腳方框圖 算術(shù)邏輯單元（ ALU） 圖
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