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,
什么是计算机? 由3个关键部分: 计算,通信,存储。
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.)
由P-N结可以构造一个非门
使用 2个P结、2个N结 构造一个 或 门。
布尔表达式:
与门:
总结:
可以使用逻辑门组成出更复杂的电路。
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。
表达式可以化简使用最小项表示。
也可以用最大项表示。
表达式的缩写
最大项和最小项可以转换。
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。
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、
多路复用器 / 选择器
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。
4-1 复用器。
S1S0都为0,选择0,.......
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。)
解码器还可以和 或门 组合在一起 实现 逻辑函数。
全加器
全加器的真值表
全加器的电路设计
可以写出最小项,然后使用PLA实现全加器的功能。
待续....