Учебный курс. Принципы построения и функционирования ЭВМ. Лекция 4. Схемы вентилей

1. Учебный курс Принципы построения и функционирования ЭВМ Лекция 4 Схемы вентилей

профессор ГУ-ВШЭ, доктор технических наук
Геннадий Михайлович Алакоз

2. Полупроводниковый вентиль

затвор
И
С
Т
О
К
P
N
С
Т
О
К
Область P-N перехода
2

3. Схема вентиля «и-не» (последовательное соединение)

Транзистор 1
Uвыход
x1
x2
3

4. Схема вентиля «или-не» (параллельное соединение)

Транзистор 1
Uвыход
x1
x2
4

5. Логические схемы вентилей

0
&
0
0
0
1
0
0
0
И
ИЛИ
НЕ
5

6. Орисания устройства для функции XOR

x24
x24
x12
XOR
x11
6

7. Операционное устройство для функции XOR

x12
x11
+
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
F6= x11 x12 + x11 x12
Алгебраическое
выражение
Таблица истинности
7

8. Реализация одного узла

x12 x11
&
1
F6
&
8

9. Коммутационное устройство типа мультиплексор

x1 x2
x2
U0
x1
&
1
MS
U0
&
F
F=
x1 , если U0=1
x2 , если U0=0
F= x1 U0 + x2U0
99

10. Одноразрядный сумматор

x2
Перенос в
следующий
разряд
e+
x1
+
∑
e-
Перенос из
предыдущего
разряда
10

11. Таблица истинности для функции одноразрядного сумматора

е-
x2
x1
∑
е+
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
∑=
x1
x2 , если е- = 0
x1
x2 , если е- = 1
11
11

12. Один разряд сумматора

x1
&
1
∑
x2
&
e-
1
e+:=
x1 * x2, e- = 0
x1 + x2, e- = 1
12

13. Логическая схема

x1
x2
e&
&
1
1
e+
&
13

14. Общая схема

e+
+
+
+
+
∑4
∑3
∑2
∑1
14