计算机组成原理---逻辑运算.pptVIP

软件学院·计算机组织与结构 第2章之2 数字逻辑 负逻辑门符号画法 在对应的输入端、输出端上加一个小圆圈O（表示相反的含义）加以区别 小圆圈当作非号，一条线两端同时加上或消去小圆圈逻辑功能不变 一条线上小圆圈从一端可移到另一端，其逻辑功能不变 在一个逻辑符号的输入端和输出端同时加上（或去掉）小圆圈，并将加小圆圈的门如是与门改为或门，如是或门改为与门，其逻辑功能不变 集成电路的类型 TTL门电路及改进74系列 74xx 普通标准TTL 74LSxx 低功耗肖特基TTL 74Sxx 肖特基TTL(抗饱和) 74ALSxx 先进低功耗肖特基TTL 74ASxx 先进肖特基TTL 74Fxx 高速TTL 74LS004个2输入与非门 OC门的应用 实现“线与”逻辑功能 实现电平转换 例如，把输出高电平转换为10V时，可将外接的上拉电阻接到10V电源上 用做驱动器 用OC门来驱动指示灯，继电器和脉冲变压器等 实现总线传输 PROM(可编程ROM) 与门阵列固定，或门阵列可编程 PLA (可编程逻辑阵列) 与门阵列和或门阵列都可编程 PAL (可编程阵列逻辑) 与门阵列可编程，或门阵列固定，有多种输出和反馈结构 GAL (通用阵列逻辑) 在PAL和PLA基础上，具有可擦除、可重新编程的能力 ISP(在系统可编程)器件 可以在用户自己设计的目标系统上，为实现预定逻辑功能而对逻辑器件进行编程或改写 练习题 逻辑代数有哪三种基本运算？其运算规则是什么？ 何谓“异或”门，写出其逻辑表达式、画出其电路符号、列出其真值表。 化简下列逻辑函数 说明上升沿触发的D触发器的功能，画出其电路符号 第2章教学要求-3 掌握数字信号的特点 掌握逻辑与、或、非的逻辑关系，以及它们的逻辑表达式、真值表、逻辑符号、运算规则 熟悉与非、或非、异或的逻辑规律、表达式和逻辑符号 理解逻辑变量、逻辑电路（数字电路）、逻辑代数（布尔代数）的概念 掌握逻辑代数的基本运算规则和运算规律（定律）：交换律、结合律、分配律、反演定理 熟悉用真值表、逻辑表达式、逻辑电路图表达逻辑函数的方法，了解卡诺图的作用 掌握简单的逻辑化简方法（最简与或式） 第2章教学要求-4 理解门电路、正逻辑和负逻辑的概念，掌握三态门的特点、用途和电路符号 区别组合逻辑电路和时序逻辑电路 掌握编码器、译码器、加法器、数据选择器（多路开关）的作用 熟悉触发器的特点、基本RS触发器的功能和逻辑符号 理解同步时钟、高电平有效、低电平有效的含义 掌握D触发器的功能和逻辑符号，熟悉电平触发和边沿触发的区别 了解数码寄存器、移位寄存器、计数器、PLD的作用 1. 触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1，触发器即保持原态。稳态情况下，两输出互补。一般定义Q为触发器的状态。 2. 在控制端加入负脉冲，可以使触发器状态变化。SD端加入负脉冲，使Q＝1，SD称为“置位”或“置1”端。RD端加入负脉冲，使Q＝0，RD称为“复位”或“清0”端。 小结 同步RS触发器 Q Q RD SD a b RD SD c d R S CP “ 同步 ”的含义：由时钟CP决定R、S能否对输出端起控制作用。 直接清零端 直接置位端 输出端 输入端 RD SD R S C Q Q Q RD SD a b RD SD c d R S CP 直接清零端 直接置位端 直接清零端、置位端的处理： 平时常为 1 平时常为 1 红色线无圆圈表示：“高电平有效”，即 “ 只有在时钟 CP＝1 时，它才表现出应有的逻辑功能；如果CP＝0，输出端 Q 则保持原状态” Q Q RD SD R S C 逻辑符号 逻辑符号 绿色线有一个圆圈，表示：“低电平有效”，即 “ 只有在时钟 CP＝0 时，它才表现出应有的逻辑功能；如果CP＝1，输出端 Q 则保持原状态” Q Q RD SD R S C R– S 触发器的电路结构演变过程 由两个与非门构成基本R－S触发器 由四个与非门构成同步R－S触发器 由九个与非门构成主从R－S触发器 公共结构 让其接受时钟控制 克服空翻 §4.3 常用触发器 功能表 CP D Q D触发器的输出波形 逻辑符号 RD SD D C Q 结论：Qn+1 = D 1. D触发器（D锁存器） 触发器的触发方式 触发方式？ 研究翻转时刻与 时钟脉冲间的关系 电位触发方式 电位触发 正电位触发 负电位触发 CP=1 期间翻转 CP=0 期间翻转 边沿触发方式 为了免除CP=1期间输入控制电平不许改变的限制，可采用边沿触发方式。其特点是：触发器只在时钟跳转时发生翻转，而在CP＝1或CP＝0期间，输入端的任何变化都不影响输出 如果翻转发生在上升沿就叫“上升沿触发”或“正边沿触发”。如果翻转发生在下降沿就叫“下降沿触发”或“负边缘触发” 边沿