Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 4 - TS. Vũ Đức Lung (tt)

Bài giảng "Kiến trúc máy tính - Chương 4: Mạch Logic số" cung cấp cho người học các kiến thức: Cổng và đại số Boolean, bản đồ Karnaugh, những mạch Logic số cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 4 - TS. Vũ Đức Lung (tt) Chương 4 – Mạch Logic số 4.1. Cổng và đại số Boolean 4.1.1. Cổng (Gate) 4.1.2. Đại số Boolean 4.2. Bản đồ Karnaugh 4.3. Những mạch Logic số cơ bản 4.3.1. Mạch tích hợp (IC-Intergrate Circuit) 4.3.2. Mạch kết hợp (Combinational Circuit) 4.3.3. Bộ dồn kênh-bộ phân kênh 4.3.4. Mạch cộng (Adder) 4.3.5. Mạch giải mã và mã hóa Khoa KTMT Vũ Đức Lung 1 4.1. Cổng và đại số Boolean Cổng – cơ sở phần cứng, từ đó chế tạo ra mọi máy tính số Gọi là cổng luận lý vì nó cho kết quả lý luận của đại số logic như nếu A đúng và B đúng thì C đúng (cổng A AND B = C) Mạch số là mạch trong đó chỉ hiện diện hai giá trị logic. Thường tín hiệu giữa 0 và 1 volt đại diện cho số nhị phân 0 và tín hiệu giữa 2 và 5 volt – nhị phân 1. Khoa KTMT Vũ Đức Lung 2 4.1.1. Cổng (Gate)
Bộ chuyển đổi transistor – cổng (gate): Cực góp (collector), cực nền Cổng NAND (base), cực phát (emitter) b) a) Cổng INV (NOT) 2 +Vcc 2 Vout 12 Collector V1 1 Vout 12 32 1 Vin V2 1 Emiter 3 Base 3 GND U5 GND Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3 4.1.1. Cổng (Gate)
Cổng NOR +Vcc 2 3 Vout 1 3 3 2 2 V1 V2 1 1 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 4 Các cổng cơ bản của logic số
AND A
OR x
Inverter B
Buffer
NAND A B x
NOR 0 0 0
XOR (exclusive-OR)
NXOR 0 1 0 1 0 0 1 1 1 AND Khoa KTMT Vũ Đức Lung 5 Các cổng cơ bản của logic số NAND OR NOR A A A x xB x B B A B x A B x A B x 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 6 Các cổng cơ bản của logic số
Cổng INVERTER (NOT) và cổng XOR A x B A x A B f A x 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 7 4.1.2. Đại số Boolean (Boolean Algebra) - Đại số Boolean được lấy theo tên người khám phá ra nó, nhà toán học người Anh George Boole. - Đại số Boolean là môn đại số trong đó biến và hàm chỉ có thể lấy giá trị 0 và 1. -Đại số boolean còn gọi là đại số Logic 0 Logic 1 Sai Đúng chuyển mạch (switching algebra) Tắt Mở Thấp Cao Không Có Công Công tắc tắc mở đóng Khoa KTMT Vũ Đức Lung 8 4.1.2. Đại số Boolean (Boolean Algebra) Tên Dạng AND Dạng OR Định luật thống nhất 1A = A 0+A=A Định luật không OA = O 1+ A = 1 Định luật Idempotent AA = A A+A=A Định luật nghịch đảo AA = 0 A+ A =1 Định luật giao hoán AB = BA A+B=B+A Định luật kết hợp (AB)C = A(BC) (A+B)+C = A + (B+C) Định ...