Логикалық өрнектер электрондық схемалар құрудың басты негізі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы

Медициналық биофизика, математика және информатика кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Компьютердің логикалық элементтері

Орындаған: Жунісов А. Б.

Тобы: 103 «Б» МПД

Қабылдаған: Абдримова З. М.

Шымкент 2014 жыл

Жоспар

I. Кіріспе

II. Негізгі бөлім

Компьютер. Компьютердің логикалық элементтері
ЖӘНЕ элементі
НЕМЕСЕ, ЕМЕС элементтері
Типтік логикалық құрылғылар

III. Қорытынды

IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Күні кеше ғана таңдаулылар ортасында талқыланатын «Ақпараттық техникалар» ұғымы бүгінгі күні ауқымды көлемдегі құбылыс. Ақпаратты өңдеу жүйелерін «демократизациялау» көптеген мәліметтер технологиясы негіздерін «фольклорлық» әдіспен оқитын, яғни аталған пән бойынша кем дегенде жүйелік құжаттарды оқумен қиналмайтын дилетанттар клавиатурасына әкеп соқтырды.

Немқұрайлы қараудың тағы бір себебі бар. Интелектуалдық терроризм деп аталатын түсінік бар, яғни кейбіреулерді матиматикадан, информатикадан, программа құрудан «нөл» деп кінәлау.

Компьютер - бұл ақпаратты іздеуге, жинауға, сақтауға, өңдеуге және сандық пішімде пайдалануға арналған құрылғы .

Бульдік алгебра және компьютердің логикалық негізі

Электронды есептеуіш машиналары берілген программа бойынша есептеу амалдарын орындауға арналған құрылғы.

Электрондық машина - дегеніміз ақпаратты жеткізетін, сақтайтын, өңдейтін электрондық аспап. Бұл машиналардың электрондық деп аталатын себебі олар электрондық элементтерден құралған. Әрбір элемент ақпаратты өңдеу немесе сақтаудың белгілі бір функциясын атқарады. Мұндай элементтер жиынтығы - нтегралдық схема болып табылады.

Есептеуіш машиналарда сандармен орындалатын математикалық амалдар, электр токтарының немесе кернеулердің әр түрлі түрленуімен алмастырылады. Жай электр тогының көмегімен қосу, азайту және т. б. математикалық амалдарды орындауға болады. Есептеуіш машиналар қарапайым амалдарды орындайтын бөлек элементтерден құралады.

Элемент - ол әдетте электрондық схема. Есептеуіш машиналардың барлық элементтерін атқаратын қызметтеріне байланысты топтарға бөлуге болады: логикалық, есте сақтаушы, күшейтетін және арнайы элементтер. «Логикалық элемент» деп аталуының себебі, жеке дара элементтің анықталған байланысты жүзеге асыруға мүмкіншілік беруінде немесе жеке логикалық функцияны орындауында.

Логика - бұл адам ойлауының түрлері мен заңдары туралы, оның ішінде дәлелдеуге болатын пікірлердің заңдылықтары туралы ғылым.

Пікір дегеніміз - жалған немесе ақиқат болуы мүмкін қандай да бір пайымдау. Математикалық логиканың саласы пікірлер алгебрасын алғаш рет XIX ғасырдың ортасында ағылшын математигі Джордж Буль өз еңбектерінде пайдаланған.

Логика алгебрасының математикалық аппараты компьютердің аппараттық құралдарының жұмысын сипаттауға өте қолайлы, өйткені компьютердің негізі екілік санау жүйесі болып табылады, онда екі цифр: 0 мен 1 қолданылады. Бұл компьютердің бір ғана құрылғылары екілік санау жүйесінде ұсынылған сандық ақпаратты да, логикалық айнымалыларды да өңдеу және сақтау үшін қолданыла алады дегенді білдіреді. Демек, компьютерді конструкциялағанда, оның логикалық функциялары мен схемаларының жұмысы айтарлықтай жеңілденеді және қарапайым логикалық элементтердің саны азаяды. Компьютердің негізгі тораптары ондаған мың осындай логикалық элементтерден тұрады.

Логикалық қорытынды заңдары:

1. Қарама қарсылық заңы - тұжырым және оның терістеуі бір уақытта ақиқат болуы мүмкін емес. Мысаллы:алма піскен. Алма піспеген

2. Үшінші аласатату заңы -тұжырым және оның терістеуі ғана ақиқат болады. Үшінші жағдайы жоқ. Мысалы:бүгін жаңбыр жауады немесе жаңбыр жаумайды.

3. Екі мәрте терістеу заңы- егер терістеу жалған болса, онда тұжырым ақиқат болады. Мысалы: кешк жаңбыр жаумады.

4. Кез келген тұжырым дәлелдеуге жеткілікті дәлелдер мен деректердің бар болуын ескруі қажет. Мысалы:қара қарға пайда болса, онда күн жылынады.

5. Егер А дан қорытылса Б және А себебі орындалса, онда Б салдары орындалады. Яғни, тұжырым ақиқат болса, салдары да ақиқат.

6. Егер А дан қорытылса Б, алайда Б салдары жоқ болса, онда орындалмайды А себептері. Яғни, Б салдары жоқ болса, алғашқы тұжырымы да жоқ болады.

7. Қарастырылып отырған мәселе анықталуы тиіс және қарастылу соңына дейін өзгертілмеуі тиіс.

Демек, компьютерді конструкциялағанда, оның логикалық функциялары мен схемаларының жұмысы айтарлықтай жеңілденеді және қарапайым логикалық элементтердің саны азаяды. Компьютердің негізгі тораптары ондаған мың осындай логикалық элементтерден тұрады.

Компьютердің логикалық элементтері

Деректер мен командалар ұзындығы мен құрылымы әр түрлі екілік тізбектер түрінде беріледі. Компьютердің электрондық құрылғыларында екілік бірлік екілік нөлге қарағанда, кернеудің жоғары деңгейімен кодталады.

Компьютердің логикалық элементі - элементар (қарапайым) логикалық функцияны жүзеге асыратын электрондық логикалық схеманың бөлігі.

Компьютердің логикалық элементтері дегеніміз - ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС электрондық схемаларын және басқалары сондай-ақ тригер.

Бұл схемалардың көмегімен компьютер құрылғыларының жұмысын сипаттайтын кез келген логикалық функцияны жүзеге асыруға болады. Логикалық өрнектер электрондық схемалар құрудың басты негізі. Әдетте, вентильдердің екіден сегізге дейін кірісі және бір немесе екі шығысы болады. Вентильдердегі «1» және «0» болатын екі логикалық жағдайды көрсету үшін оларға кірістік және шығыстық сигналдарында кернеудің белгіленген екі деңгейінің бірі сәйкес болады. Әдетте жоғарғы деңгей - «ақиқат» (1) мәніне, ал төменгі деңгей - «жалған» (0) мәніне сәйкес болады.

Әрбір логикалық элементтің өзінің логикалық функциясын көрсететін шартты белгісі болады. Бұл күрделі логикалық схемаларды жазуды және түсінуді жеңілдетеді.

Әрбір логикалық амал үшін ақиқат кестесі қолданылады.

Ақиқаттық кестесі - бұл логикалық операцияның кестелік түрде ұсынылуы. Логикалық элементтердің жұмысын ақиқаттық кестелердің көмегімен сипаттайды.

Компьютердің негізгі бөліктерін құрайтын әртүрлі интегралдық микросхемалардың арғы физикалық түбірі-осы күрделі логикалық өрнектер болып табылады .

ЖӘНЕ элементі

ЖӘНЕ элементінің көмегімен қарапайым екі Х1 мен Х2 айтылымдарының бір құрамдасқа бірігуі логикалық көбейту немесе конъюнкция (латынша conjunction-біріктіру), ал операцияның нәтижесі - логикалық көбейтінді деп аталады.

Белгіленуі: Х1ÙХ2, Х1&Х2, Х1×Х2, Х1 AND Х2, Х1 және Х2

ЖӘНЕ схемасы екі немесе одан көп логикалық мәндерінің конъюнкциясын

жүзеге асырады. Құрылымдық схемаларда екі кірісі бар.

ЖӘНЕ схемасының шартты

белгіленуі төмендегі 1- суретте көрсетілген.

ЖӘНЕ схемасының барлық кірістерінде бірлік болғанда, тек сонда ғана

оның шығуында бірлік болады. Ал кірістердің ең болмаса біреуінде нөл болса,

онда шығуында да нөл болады.

ЖӘНЕ схемасының ақиқаттық кестесі

Кіріс

Шығыс

Кіріс: Х1

Шығыс: Х2

Кіріс: 0

Шығыс: 0

Кіріс: 0

Шығыс: 1

Кіріс: 1

Шығыс: 0

Кіріс: 1

Шығыс: 1

Пікірдің екеуі де ақиқат болғанда, Х1 және Х2 конъюнкциясы ақиқат.

Х1 немесе Х2 пікірлерінің бірі немесе екеуі де жалған болса, онда Х1 және Х2 конъюнкциясы жалған болады.

Техника жүзінде, конъюнкция конъюнктор деп аталатын құрылғысының көмегімен іске асырылады. Конъюнтордың қарапайым моделі болып, бірнеше электрлік кілттердің тізбектеліп қосылуы табылады. Бұл жағдайда қарапайым ақиқат пікірге кілттің тұйықталуы, ал ақиқат күрделі пікірге жанып тұрған электр

шамы сәйкес келеді.

Егер конъюктордың кірісінде 1 болса, шығуында 1 болады.

Бұл физикалық тұрғыдан қосылғыштарды тізбектей жалғануы

арқылы сипатталады.

НЕМЕСЕ элементі

Біріктіруші мағынада қолданылатын НЕМЕСЕ элементінің көмегімен қарапайым Х1 және Х2 айтылымдарының бір құрамдасқа бірігуі логикалық қосу немесе дизъюнкция (латынша disjunction-бөлу), ал операцияның нәтижесі - логикалық қосынды деп аталады.

Белгіленуі: Х1ÚХ2, Х1\Х2, Х1+Х2, Х1 OR Х2, Х1 немесе Х2.

НЕМЕСЕ схемасы екі немесе одан көп логикалық мәндерінің

дизъюнкциясын жүзеге асырады. Құрылымдық схемаларда екі

кірісі бар НЕМЕСЕ схемасының шартты белгіленуі

төмендегі 2- суретте көрсетілген.

НЕМЕСЕ схемасының кірісінің ең болмаса біреуінде бірлік болғанда,

оның шығуында да бірлік болады

НЕМЕСЕ схемасының ақиқаттық кестесі

Кіріс

Шығыс

Кіріс: Х1

Шығыс: Х2