计算机组成原理第2章计算机的逻辑部件.ppt

第二章计算机的逻辑部件2.1布尔代数的基础知识与逻辑二、逻辑代数的公式和定理（3）基本定理(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC（4）常用公式互补率A+A=12.2逻辑函数的化简：
代数化简法：（P16)
代数化简法是直接利用布尔代数的基本公式和规则进行化简的一种方法。
例：化简逻辑函数F=A·B+Ā·C+B·C·D
F=AB+ĀC+BCD=(AB+ĀC+BC)+BCD=(AB+ĀC)
+(BC+BCD)=(AB+ĀC)+BC=AB+ĀC

卡诺图化简法：（P17）
逻辑函数的最小项及其性质逻辑函数的最小项表达式用卡诺图表示最小项
用卡诺图表示逻辑函数
用卡诺图化简逻辑函数
具有随意项的逻辑函数的化简用卡诺图表示逻辑函数CD用卡诺图化简具有随意项的逻辑函数第一章利用卡诺图获得函数最简表达式的步骤如下：
（1）将逻辑函数表示在卡诺图上。
（2）识别围圈8方格的组合，如果不能则进行（3）。
（3）识别围圈4方格的组合，如果不能则进行（4）。
（4）识别围圈2方格的组合。
（5）将不能与任何其它方格组合的一个方格单独围圈。
（6）将各围圈组成的与项进行相加。2.3逻辑门的实现：
任何复杂的逻辑运算都可以通过基本逻辑操作“与”、“或”、“非”来实现。实现这三种基本逻辑操作的电路是三种基本门电路：“与”门、“或”门、“非”门（反相门）。

P18（图2.4)给出了各种逻辑门的图形符号。
逻辑门电路的分类第一章真值表3半加器：(P19图2.5)串行加法器：超前进位加法器：
为了提高加法器的工作速度，实现快速加法运算，采用超前进位加法器。加法器的应用3、二-十进制加法器二、算术逻辑单元：用4片74181电路可组成16位ALU。片内进位是快速的，但片间进位是逐片传递的。如果把16位ALU中的每四位作为一组，用类似四位超前进位加法器，“位间快速进位”的形成方法来实现16位ALU（由四片ALU组成）中的“组间快速进位”，那么就能得到16位位快速ALU。
和前面讲过的一位的进位产生函数Gi和Pi的定义相似，四位一组的进位产生函数Gn和Pn为：
Gn=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0
Pn=P3P2P1P0
Gi=AiBi
Pi=Ai+Bi译码器集成二进制译码器74LS138真值表练习真值表逻辑表达式数据选择器用数据选择器实现逻辑函数基本步骤求Di画连线图2.5时序逻辑电路基本RS触发器工作原理010特性表（真值表）次态Qn+1的卡诺图1、电位触发方式触发器同步D触发器（锁存器）波形图边沿触发器E
D
SD
RD
Q
Q练习主从触发器02、主-从J—K触发器：代入主从RS触发器的特性方程，即可得到主从JK触发器的特性方程：触发器的开关特性寄存器和移位寄存器在计算机中常要求寄存器有移位功能。如在进行乘法时，要求将部分积右移；在将并行传送的数转换成串行数时也需移位。有移位功能的寄存器称为移位寄存器。
双向四位移位寄存器：计数器用J一K触发器构成的同步十进制集成化计数器。同步计数器是采用快速进位方式来计数的，触发器及实现快速进位的逻辑电路是它的核心。当前状态用Q表示，下一个状态用Q’表示。
由于计数器只有保持和计数两种状态，所以J=K=0是保持、J=K=1是计数
设JA=KA=A；JB=KB=B；JC=KC=C；JD=KD=D；0J-K触发器组成的十进制计数器：2.6阵列逻辑电路只读存储器（ROM）ROM的工作原理存储容量＝字线数×位线数＝2n×b（位）4×4位ROMA1=0A0=0A1=0A0=1A1=1A0=0A1=1A0=1ROM的简化画法ROM的应用22、用ROM作函数运算表真值表逻辑表达式阵列图可编程序逻辑阵列(PLA)表2.1一张信息表

图2.27存储表2.1所示信息表的PLAPLA的应用阵列图练习