上一节主要介绍了计算机体系结构的发展历程和概述。

计算机体系结构(1) 介绍和基础

第二节介绍组合逻辑,布尔代数,

计算机体系结构(2)组合逻辑_逻辑电路

什么是计算机? 由3个关键部分: 计算,通信,存储。

计算机体系结构(2)组合逻辑_嵌入式硬件_02

如何想要了解上面的组件,就需要了解一些逻辑组件。

计算机是由晶体管构成的。 P-N结(像开关一样.)

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由P-N结可以构造一个非门

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使用 2个P结、2个N结  构造一个 或 门。

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布尔表达式:

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与门:

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总结:

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可以使用逻辑门组成出更复杂的电路。

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时序:输入和输出之间的延迟。

组合逻辑电路没有存储器,只有输入和输出。

时序逻辑电路可以存储值,输出是由输入和上一个状态决定。

所有的电路都可以用布尔逻辑电路表示。

(具体计算规则 不记了。。)

能耗

动态能耗:每当 晶体管发生变化的时候(信号改变),消耗电能。

静态功耗:晶体管不变时也会发生消耗电能,因为电路连接着电源和地线。

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表达式可以化简使用最小项表示。

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也可以用最大项表示。

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表达式的缩写 

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 最大项和最小项可以转换。

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 不同的逻辑组合可以得到功能更复杂的块。

下面讲decoder,multiplexer,full adder,PLA(Programmable logic Array)

解码器 n 个输入,2^n 个输出,只有一个输出为1,其余都是0。

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解码器可以用在内存读取地址内容时候;可以用在处理器决定选择哪个指令执行的时候、

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多路复用器 /  选择器

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S是选择输入,当 S = 0 时,输出Y和输入D0相同;当 S = 1时,输出Y和D1相同。

 

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4-1 复用器。

S1S0都为0,选择0,.......

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8-1选择器可以实现任意一个3输入的函数(FPGA就是这样构成的。)

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解码器还可以和  或门 组合在一起 实现  逻辑函数。

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全加器 

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  全加器的真值表

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全加器的电路设计 

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 可以写出最小项,然后使用PLA实现全加器的功能。

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待续....