计算机组成第2章.ppt

  1. 1、本文档共42页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
计算机组成原理教学课件 王 诚 教授 清华大学计算机系 2009年10月 第 2 章 数字逻辑电路基础 和计算机中的逻辑部件 (计算机组成原理课程的预备性知识) 2.1 数字电路基础 2.2 基本逻辑门和布尔代数知识基础 2.3 组合逻辑电路及其应用 2.4 时序逻辑电路及其应用 2.5 现场可编程器件的内部结构和编程 一. 本章的预备性知识 1. 晶体二极管和它的单方向导电特性 2. 晶体三极管与反相器电路 3. 两种最基本的门电路:与非门,或非门 4. 逻辑运算与数字逻辑电路 5. 逻辑功能的表示和等效电路 6. 真值表和逻辑表达式的对应关系 7. 逻辑运算的基本定理、常用公式和逻辑化简 8. 三态门电路 晶体二极管及其单方向导电特性 通常情况下,可把一些物体划分成导体(双向导电)和 绝缘体(不导电)两大类。在这两类物体的两端有电压存在时,会出现有电流流过或无电流流过物体的两种不同情形。 人们也可以制作出另外一类物体,使其同时具备导体和绝缘体两种特性,其特性取决于在物体两端所施加电压的方向,当在一个方向上有正的电压(例如 0.7V)存在时,可以允许电流流过(如图所示),此时该物体表现出导体的特性; 而在相反的方向上施加一定大小的电压时, 该物体中不会产生电流,表现出绝缘体的 的特性,即该物体只能在单个方向上导电, 这样的物体被称为半导体。制作出的器件 被称为二极管。 二极管的内部结构及其开关特性 绝缘体和导体不同的导电特性是由于它们不同的原子结构特性造成的。 通过在绝缘材料中有控制地掺加进少量的导电物质,可以使得到的材料有一定的导电特性。例如在 4价的硅材料(每个原子核周围有 4个电子)中掺杂进少量 5价的金属材料形成 N型材料,或者掺杂进少量 3价的金属材料形成 P型材料,使新得到的材料中总的原子核数量与电子的数量不满足 1:4 的关系, N型材料中形成有极少量的带负电荷的多余电子, P型材料中缺少极少量的电子(反过来称为有极少量的带正电的空穴),这些电子和空穴可以成为导电的载流子。当把这样的两种材料结合在一起时,就表现出在单个方向导电的特性,这就是半导体,做成器件就是二极管。当P型材料一端(称为二极管的正极)有比N型材料一端(称为二极管的负极)高 0.7 伏的电压时,就会产生从正极流向负极的电流,小的反向电压则不会产生电流。 2. 晶体三极管和反相器电路 在半导体的基体上,经过人工加工,可以生产出三极管,它类似于 2 个背向相连接的二极管,有 3 个接线端,分别被称为集电极、基极和发射极,其特性是: 3. 与非门 和 或非门 4. 逻辑运算与数字逻辑电路 数字逻辑电路是实现数字计算机的物质基础。 最基本的逻辑电路:与门,或门,非门;用它们可以组合出实现任何复杂的逻辑运算功能的电路。 最基本的逻辑运算有:与运算,或运算,非运算,正好可以选用与门、或门、非门来加以实现。 逻辑关系是可以采用数学公式来表示和运算的,此数学工具就是布尔代数,又称逻辑代数。 例如,A = B ? C + E * /F; A为输出(运算结果), B、C、E、F为输入,? 、+、 / 分别代表与、或、非运算符; 运算符的优先级:非运算最高,与运算次之,或运算最低。 这一逻辑运算功能,显然可以用 与门、或门、非门来实现。 5. 逻辑功能的表示和等效电路 逻辑功能可以选用布尔代数式表示, 卡诺图表示, 真值表表示,或者用线路逻辑图表示。 与门、 或门、 非门 的图形符号: 6. 真值表和逻辑表达式的对应关系 真值表、逻辑表达式、线路图是有对应对应关系的, 真值表→表达式→电路图 (用于做出产品) 7. 基本定理和常用公式,逻辑化简 A+0=A A?0=0 A+A=1 A?A=0 A+1=1 A?1=A A+A=A A?A=A A+B=B+A A?B=B?A A

文档评论(0)

awang118 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档