计算机硬件基础PPT课件
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的信号。 A/D ：称为模/数转换 D/A ：称为数/模转换.
6
二、逻辑代数的初识
1、逻辑代数：是研究逻辑关系的工具，也称之为布 尔代数。
逻辑代数量：只有 “0”和“1” 代表“假”和“真” 或者“断”和“通”。
逻辑代数基本运算： “与” “或” “非” 逻辑电路：也称开关电路，易于实现。
例如：有k1,k2开关控制的线路AB接通的逻辑。
= Hb J + Jb
Hq
Jq
J
AB
00 0 Hq0 01 01 10 1 H0b 11 11
J Hq Jq Jq
000 1+ 1 0 010 101 010 1 Jb0 1 001 111
AB
J AB
全加器电路符号
A=110 B=101 A+B=?
Jq
H2
+
Hb
Jb
Jq
H1
+
Hb
Jb
H0
Jb
J AB
= A⊙B = A B
14
四、组合逻辑部件
将基本逻辑单元组合起来完成某一逻辑功能，它的 输出结果仅取决本次输入。
1、译码器： 功能：将指定的二进制编码翻译为相应的输出信号。 n个输入控制2n输出
例如：三—八译码器（74ls138)
15
译码器
74LS138译码器：
译码使能端 译码输入端
G1
Y0
三、扩展的逻辑门电路 1、“与非”门电路： Y=ABC 2、 “或非”门电路: Y=A+B+C 3、 “与或非”门电路: Y=AB+CD 4、 “三态”门电路: Y=A (EN=1) 5、 “异或”门电路: Y=AB+AB
= A B = A⊙B 6、 “同或”门电路: Y=AB+AB
计算机硬件技术基础
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
课程目标
在总整体上建立起计算机系统整体概念； 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作
原理； 掌握Intel 8086基本指令系统，并了解
80X86部分主要扩展； 掌握微型机的输入输出及常用接口技术
10 100 00010 0
11 000 00001 0
11 100 00000 1
f7
f6
wenku.baidu.comf5
f4
f3
f2
f1
f0
111 110 101 100 011 010 001 000
A
B C
三—八译码器
2、数据缓冲器
功能：与系统总线的接口器件
D3
Y3
D2
Y2
D1
Y1
D0
Y0
EN
19
用与非门实现半加器？
真值表
ABY 000 010 100 111
真值表
AY 01 10
真 值 表 ： 形将 式因 表果 示关 ，系 然问 后题 再的 研各 究种 结因 果素 。全 部 用 表 格
9
例题：（按位计算）
1.设A=10101
11111
B=11011 则Y=A+B=？
2.设A=11001010
00001010
J AB
AB
22
五、时序逻辑部件
输出结果不仅取决于本次的输入信号， 还取决于电路过去的输入信号。
1、R—S触发器
Q
Q
R S Qn+1 010 101 1 1 不变 0 0 不可
R置“0”
S置“1”
23
2、D触发器
RD SD D Q 01d0 10d1 11dd 00d不
低电位
Q
Q
有效
RD
SD
3、半加器（不考虑低进 位的加法器）
Hb=AB+AB=A B
Jb=AB
Hb
Jb
AB
真值表
A B Hb Jb 0000 0110 1010 1101
H
J
AB
半加器电路符号
20
4、全加器（考虑低进位的加法器）
真值表
Hq=AB J +AB J +AB J + AB J =A B J =Hb J
Jq=AB J +AB J +AB J + AB J = (A B ) J + AB
7
K1 A
或
B
K1+K2
K2 与
K1
K2
A
B K1K2
K1
A
B
非
K1
8
2、基本逻辑单元 1) 逻辑加（或门） 表达式：Y=A+B
逻辑图：
A B
≥1 Y
2) 逻辑乘（与门）
表达式： Y=AB
逻辑图： A B
&Y
3)逻辑非 （非门）反相器 表达式： Y=A
逻辑图： A
1
Y
真值表
ABY 000 011 101 111
11
摩根定理：
二变量摩根定理（反演律）： A+B=A·B A·B=A+B
推广到多变量：
A+B+C…=A·B·C….
A·B·C…=A+B+C….
或非
与非
12
例题：1、F=A(AB) B(AB) =AB+AB
2、F=AB+BC+AC =AB+C
3、F=AB+BC+AC+AB =AB+BC+AB
13
3
主要参考书
参考书： 《计算机硬件技术基础》
邹逢兴等编著，高等教育出版社，2005.2
《微型计算机原理及应用》 郑学坚等编著，清华大学出版社，2008
4
考核方式
平 时 期末考试
30% 70%
5
预备知识：
计算机数字电路与基础
一、模拟电路与数字电路
模拟电路：是一种在时间上连续的信号。 数字电路：是一种在时间上或空间上断续
3)计数器与分频器
0 0
0
G2A •
G2B •
C
•
•
B
A
Y7
译码输出端 3－8译码器原理
16
电路符号：
真值表
A B C f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
00 010 00000 0
A
三
f0
00 101 00000 0
B C
八 译 码 器
.
.
01 000 10000 0
f7
01 100 01000 0
10 000 00100 0
D Cp上升沿
24
3、寄存器 1）数据寄存器 可以由4个D触发器实现
1
Q
Q3
RD
0
Q
Q2
D3
D2
1
01
1
Q
Q1
D1
1
0
Q
Q0
SD
清“0”
Cp上
D0
升沿
01
25
2）移位寄存器
循环移位
0
1
Q 0 Q3
RD
1
0
Q 0 Q2
0
1
Q 0 Q1
1
0
Q 0 Q0
SD
Cp上 升沿
1
D13
1
D02
1
1
D11
D00
B=00001111 则Y=A×B=？
3.设A=11010000
则Y=A=？
00101111
10
3、逻辑代数的运算法则 1）交换律: A+B=B+A，AB=BA 2）结合律：(A+B)+C=A+(B+C), (AB)C=A(BC) 3）分配律：A(B+C)=AB+AC, A+BC=(A+B)(A+C) 4）互补律: A+A=1 , AA=0 5）吸收律: A+AB=A, A+AB=A+B 6）反演律: A+B=AB, AB=A+B 7）包含律: (A+B)(A+C)(B+C)= (A+B)(A+C) AB+AC+BC= AB+AC
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二、逻辑代数的初识
1、逻辑代数：是研究逻辑关系的工具，也称之为布 尔代数。
逻辑代数量：只有 “0”和“1” 代表“假”和“真” 或者“断”和“通”。
逻辑代数基本运算： “与” “或” “非” 逻辑电路：也称开关电路，易于实现。
例如：有k1,k2开关控制的线路AB接通的逻辑。
= Hb J + Jb
Hq
Jq
J
AB
00 0 Hq0 01 01 10 1 H0b 11 11
J Hq Jq Jq
000 1+ 1 0 010 101 010 1 Jb0 1 001 111
AB
J AB
全加器电路符号
A=110 B=101 A+B=?
Jq
H2
+
Hb
Jb
Jq
H1
+
Hb
Jb
H0
Jb
J AB
= A⊙B = A B
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四、组合逻辑部件
将基本逻辑单元组合起来完成某一逻辑功能，它的 输出结果仅取决本次输入。
1、译码器： 功能：将指定的二进制编码翻译为相应的输出信号。 n个输入控制2n输出
例如：三—八译码器（74ls138)
15
译码器
74LS138译码器：
译码使能端 译码输入端
G1
Y0
三、扩展的逻辑门电路 1、“与非”门电路： Y=ABC 2、 “或非”门电路: Y=A+B+C 3、 “与或非”门电路: Y=AB+CD 4、 “三态”门电路: Y=A (EN=1) 5、 “异或”门电路: Y=AB+AB
= A B = A⊙B 6、 “同或”门电路: Y=AB+AB
计算机硬件技术基础
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
课程目标
在总整体上建立起计算机系统整体概念； 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作
原理； 掌握Intel 8086基本指令系统，并了解
80X86部分主要扩展； 掌握微型机的输入输出及常用接口技术
10 100 00010 0
11 000 00001 0
11 100 00000 1
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wenku.baidu.comf5
f4
f3
f2
f1
f0
111 110 101 100 011 010 001 000
A
B C
三—八译码器
2、数据缓冲器
功能：与系统总线的接口器件
D3
Y3
D2
Y2
D1
Y1
D0
Y0
EN
19
用与非门实现半加器？
真值表
ABY 000 010 100 111
真值表
AY 01 10
真 值 表 ： 形将 式因 表果 示关 ，系 然问 后题 再的 研各 究种 结因 果素 。全 部 用 表 格
9
例题：（按位计算）
1.设A=10101
11111
B=11011 则Y=A+B=？
2.设A=11001010
00001010
J AB
AB
22
五、时序逻辑部件
输出结果不仅取决于本次的输入信号， 还取决于电路过去的输入信号。
1、R—S触发器
Q
Q
R S Qn+1 010 101 1 1 不变 0 0 不可
R置“0”
S置“1”
23
2、D触发器
RD SD D Q 01d0 10d1 11dd 00d不
低电位
Q
Q
有效
RD
SD
3、半加器（不考虑低进 位的加法器）
Hb=AB+AB=A B
Jb=AB
Hb
Jb
AB
真值表
A B Hb Jb 0000 0110 1010 1101
H
J
AB
半加器电路符号
20
4、全加器（考虑低进位的加法器）
真值表
Hq=AB J +AB J +AB J + AB J =A B J =Hb J
Jq=AB J +AB J +AB J + AB J = (A B ) J + AB
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K1 A
或
B
K1+K2
K2 与
K1
K2
A
B K1K2
K1
A
B
非
K1
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2、基本逻辑单元 1) 逻辑加（或门） 表达式：Y=A+B
逻辑图：
A B
≥1 Y
2) 逻辑乘（与门）
表达式： Y=AB
逻辑图： A B
&Y
3)逻辑非 （非门）反相器 表达式： Y=A
逻辑图： A
1
Y
真值表
ABY 000 011 101 111
11
摩根定理：
二变量摩根定理（反演律）： A+B=A·B A·B=A+B
推广到多变量：
A+B+C…=A·B·C….
A·B·C…=A+B+C….
或非
与非
12
例题：1、F=A(AB) B(AB) =AB+AB
2、F=AB+BC+AC =AB+C
3、F=AB+BC+AC+AB =AB+BC+AB
13
3
主要参考书
参考书： 《计算机硬件技术基础》
邹逢兴等编著，高等教育出版社，2005.2
《微型计算机原理及应用》 郑学坚等编著，清华大学出版社，2008
4
考核方式
平 时 期末考试
30% 70%
5
预备知识：
计算机数字电路与基础
一、模拟电路与数字电路
模拟电路：是一种在时间上连续的信号。 数字电路：是一种在时间上或空间上断续
3)计数器与分频器
0 0
0
G2A •
G2B •
C
•
•
B
A
Y7
译码输出端 3－8译码器原理
16
电路符号：
真值表
A B C f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7
00 010 00000 0
A
三
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00 101 00000 0
B C
八 译 码 器
.
.
01 000 10000 0
f7
01 100 01000 0
10 000 00100 0
D Cp上升沿
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3、寄存器 1）数据寄存器 可以由4个D触发器实现
1
Q
Q3
RD
0
Q
Q2
D3
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Q0
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清“0”
Cp上
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升沿
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2）移位寄存器
循环移位
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Q 0 Q3
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Q 0 Q1
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Q 0 Q0
SD
Cp上 升沿
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D02
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D00
B=00001111 则Y=A×B=？
3.设A=11010000
则Y=A=？
00101111
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3、逻辑代数的运算法则 1）交换律: A+B=B+A，AB=BA 2）结合律：(A+B)+C=A+(B+C), (AB)C=A(BC) 3）分配律：A(B+C)=AB+AC, A+BC=(A+B)(A+C) 4）互补律: A+A=1 , AA=0 5）吸收律: A+AB=A, A+AB=A+B 6）反演律: A+B=AB, AB=A+B 7）包含律: (A+B)(A+C)(B+C)= (A+B)(A+C) AB+AC+BC= AB+AC