20140210-大学计算机第2讲-符号化计算化与自动化讲解.ppt

* * * * 进一步学习: 标准ASCII码：8位0,1型编码，最高位始终为0 扩展ASCII码：8位0,1型编码，最高位为0时为标准ASCII码；最高位为1时为扩展ASCII码。 UNICODE: Unicode是国际组织制定的可以容纳世界上所有文字和符号的字符编码方案。Unicode用数字0-0x10FFFF来映射所有的字符(最多可以容纳1114112个字符，或者说有1114112个码位，码位就是可以分配给字符的数字)。具体实现时，再将前述唯一确定的码位按照不同的编码方案映射为相应的编码，有UTF-8、UTF-16、UTF-32等几种编码方案。 4. 0和1与字母符号---编码 4.7 还有哪些编码? 符号化、计算化与自动化 5. 0和1与电子元件? 0和1与电子元件 ----0和1与基本硬件实现 ----计算自动化 实现0和1的基本元器件: 电信号和继电器开关 用继电器开关实现基本逻辑运算 数字信号：高电平为1, 低电平为0 0 1 “与”运算电路 “或”运算电路 “非”运算电路 5. 0和1与电子元器件---基本硬件实现 5.1 如何用电信号及电子元件表达0和1? 实现0和1的基本元器件: 二极管 二极管的基本特性 F K V F L R I (b) K L R V R (b) 5. 0和1与电子元器件---基本硬件实现 5.2 处理0和1的基本元件? 实现0和1的基本元器件: 三极管 三极管的基本特性： 开关和放大 以较小的b极电流信号可控制较大的e极流过的电流--放大。 大水库 大坝 闸门控制 水 第一个三极管试验装置 用b点的0和1来控制c点产生1和0 典型的三极管电路 b c 5. 0和1与电子元器件---基本硬件实现 5.2 处理0和1的基本元件? 用二极管、三极管可实现基本的集成电路: 与门、或门和非门 这些电路被封装成集成电路(芯片)，即所谓的门电路。 “与”门电路 “或”门电路 “非”门电路 5. 0和1与电子元器件---基本硬件实现 5.3 如何用基本电子元件实现基本逻辑运算? 基本门电路的符号表示及其特性 与门电路：是实现逻辑与运算的集成电路，即：只有当两个输入端为高电平(1)时，则输出端为高电平(1)；否则，输出端为低电平(0)。 或门电路：是实现逻辑或运算的集成电路，即：只有当两个输入端为低电平(0)时，则输出端为低电平(0)；否则，输出端为高电平(1)。 非门电路：是实现逻辑非运算的集成电路，即：当输入端为高电平(1)时，则输出端为低电平(0)；输入端为低电平(0)时，则输出端为高电平(1)。 异或门电路：是实现逻辑异或运算的集成电路，即：当两个输入端同为高电平(1)或同为低电平(0)时，则输出端为低电平(0)；否则，输出端为高电平(1)。 =1 ≥1 1 与门电路符号 或门电路符号 非门电路符号 异或门电路符号 5. 0和1与电子元器件---基本硬件实现 5.4 如何用电信号及电子元件实现基本逻辑运算? 符号化、计算化与自动化 6. 0和1与复杂电路? 0和1与复杂电路 ----复杂硬件部件的实现 ----分层构造化与构造集成化 基于门电路的复杂组合逻辑电路 示例1：一位加法器的示例。 6. 0和1与电路---复杂部件的硬件实现 6.1 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 1 0 1 1 0 1 0 0 1 Ai Bi + Ci Ci+1 Si 6. 0和1与电路---复杂部件的硬件实现 6.1 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 基于门电路的复杂组合逻辑电路 可验证一位加法器实现的正确性。 6. 0和1与电路---复杂部件的硬件实现 6.1 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 基于门电路的复杂组合逻辑电路 示例：多位加法器的实现 用已验证正确的一位加法器，来实现更为复杂的多位加法器 用已验证正确的多位加法器，来实现更为复杂的乘法器/除法器等(略) 分层构造：低层电路已验证正确，可被封装起来；用已封装的已验证的低层电路可构造更为复杂的高层电路；如此一层层构造。 基于门电路的复杂组合逻辑电路 另一个示例：2-4译码器及其电路实现。 1 1 A1 A0 Y00 Y01 Y10 Y11 6. 0和1与电路---复杂部件的硬件实现 6.1 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 1 1 A1 A0 Y00 Y01 Y10 Y11 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 6. 0和1与电路---复杂部件的硬件实现 6.1 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 基于门电路的复杂组合逻辑电