Логические элементы ЭВМ - Лекция, раздел Информатика, Информатика. Лекция 1. Информация и информационные процессы Основу Любого Дискретного Вычислительного Устройства Составляют Элементарные ...
Основу любого дискретного вычислительного устройства составляют элементарные логические схемы. Работа этих схем основана на правилах алгебры логики.
Создателем алгебры логики является английский математик Джордж Буль (19 век), в честь которого она названа булевой алгеброй высказываний.
Алгебра логики – раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними.
Логическое высказывание – это любое повествовательное предложение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.
Например, предложение «6 – четное число» - истинное высказывание, «А.С. Пушкин – английский музыкант» - ложное высказывание. Предложение «Где находится библиотека?» высказыванием не является.
Математический аппарат алгебры логики очень удобен для описания того, как функционируют аппаратные средства компьютера, поскольку основной системой счисления в компьютере является двоичная, в которой используются цифры 1 и 0, а значений логических переменных тоже два: 1 (истина) и 0 (ложь).
Логический элемент компьютера — это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.
Логическими элементами ЭВМ являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ и др., называемые вентилями, а также триггерами.
С помощью логических элементов ЭВМ можно реализовать любую логическую функцию работы устройств компьютера. Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.
Схема Иреализует конъюнкцию (логическое умножение) двух или более логических значений.
| Таблица истинности
|
| х
| y
| х у
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль. Связь между выходом z этой схемы и входами х и у описывается соотношением z = х у (читается как «х и у»).
Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию (логическое сложение) двух или более логических значений.
| Таблица истинности
|
| х
| y
| х у
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на ее выходе также будет единица. Связь между выходом z этой схемы и входами х и у описывается соотношением z = х у (читается как «х или у»).
Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания.
|
| | Таблица истинности
| | х
| не х
| |
|
| |
|
|
|
Связь между входом х этой схемы и выходом z можно записать соотношением Z = , где х читается как «не х» или «инверсия». Если на входе схемы 0, то на выходе 1, когда на входе 1 – на выходе 0.
Все темы данного раздела:
Понятие информации
Люди ежедневно общаются друг с другом, передают в тои или иной форме какие-то сведения, осмысливают полученные факты, делают определенные умозаключения, т.е. работают с информацией.
Термин
Измерение информации
Различают меры информации синтаксического, семантического и прагматического уровней. Рассмотрим меру информации синтаксического уровня. Мера информации синтаксического уровня не связана с содержате
Свойства информации
Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как сво
Информация в общении людей
Формы представления информации в современном мире разнообразны. Рассмотрим, каким образом происходит обмен информацией среди людей.
Информация, получаемая посредством визуального наблюдени
Понятие системы счисления
Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме. Вся другая информация (тексты, графика, звуки) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форм
Перевод десятичного числа в другую систему счисления
Для перевода целой части числа применяется следующее правило: нужно разделить число на основание той системы счисления, в которую осуществляется перевод, выделить целую часть частного и остаток от
Перевод чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную (шестнадцатеричную)
1. Исходная дробь делится на триады (тетрады), начиная с позиции десятичной точки влево и вправо. Неполные крайние триады (тетрады) дописываются нулями.
2. Каждая триада (тетрада) заменяет
Лекция 3. Общая характеристика информационных процессов
План:
1. Получение информации.
2. Передача информации.
3. Обработка информации.
4. Накопление и хранение информации.
Литература
Получение информации
Информацию мы получаем всевозможными способами: в процессе разговора, посредством печатных изданий и различных средств коммуникации – радио, телевидения, компьютера и др.
Рассмотрим класси
Передача информации
Информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее получателю посредством канала связи между ними.
Канал связи (англ. channel, data line
Обработка информации
Обработка информации – это процесс получения одних информационных объектов из других путем выполнения некоторых алгоритмов. При этом, информационный объект – обобщающее понятие, оп
Накопление и хранение информации
Понятие хранения информации всем знакомо: мы все храним семейные документы, письма, фото. В каждом доме набираются немалые стопки журналов, газет и т.п. Хранение информации – это процесс накопления
Первое поколение ЭВМ
· Период времени – 1946 – 1959.
· Элементная база – электронные лампы.
· Основные устройства ввода – пульт, перфокарточный, перфоленточный ввод.
· Основные устройства выв
Второе поколение ЭВМ
· Период времени – 1960 – 1969.
· Элементная база – полупроводники (транзисторы).
· Основные устройства ввода – добавилась клавиатура.
· Основные устройст
Третье поколение ЭВМ
· Период времени – 1970 – 1979.
· Элементная база – интегральные схемы.
· Основные устройства вывода – добавился графопостроитель и принтер.
· Ключевые ре
Четвертое поколение ЭВМ
· Период времени – с 1980.
· Элементная база – большие интегральные схемы.
· Устройства ввода – добавились сканер, мышь.
· Устройства вывода – добавился ц
Суперкомпьютеры
Традиционной сферой применения суперкомпьютеров всегда были научные исследования:
· Физика плазмы и статическая механика, молекулярная и атомная физика, теория элементарных частиц, теория
Мини-ЭВМ
Мини-ЭВМ (малые ЭВМ) – надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями. Используются для управления производств
Микро-ЭВМ
Микро-ЭВМ классифицируют следующим образом:
· Универсальные. Многопользовательские микро-ЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделе
Базовое ПО
В базовое ПО входя:
· базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input/Output System);
· операционная система (сетевая операционная система);
· операционные оболочки.
Сервисное программное обеспечение
Расширением базового ПО является набор сервисного, дополнительно устанавливаемого ПО. В сервисное ПО входят:
· Программы контроля, тестирования и диагностики, которые испо
Инструментарий технологии программирования
В настоящее время бурно развивается направление, связанное с технологией создания программного обеспечения. Это связано с переходом на промышленную технологию производства программ, стремлению к со
Прикладное программное обеспечение
Прикладное ПО предназначено для решения функциональных задач и является самым много численным классом программных продуктов.
Пакет прикладных программ (ППП) – комплекс вза
Понятие модели и моделирования
Слово «модель» (лат. modelium) означает «мера», «способ», «сходство с какой-то вещью».
Модель – это упрощенное представление, аналог реального объекта, процесса или явлени
Аспекты моделирования
Моделировать можно внешний вид, структуру, поведение объекта, а также все возможные их комбинации.
Структурой объекта называют совокупность его элементов, а также существу
Основные этапы построения моделей
Процесс моделирования можно разбить на следующие этапы:
· Постановка цели моделирования (цель должна уточнять какой из аспектов изучаемого объекта представляет интерес: внешний вид, структ
Этапы решения задач на компьютере
При решении любой задачи с помощью компьютера предполагается, что информация подвергается обработке по предварительной составленной инструкции, называемой программой. Поэтому под решением задач на
Основы алгоритмизации
«Алгоритм» является базовым основополагающим понятием информатики, а алгоритмизация (программирование) – основным разделом курса информатики. Понятие алгоритма, ка
Способы представления алгоритмов
Существует несколько способов представления алгоритмов.
Словесный способ. Описание алгоритма состоит из словесного перечня действий. Например:
Циклический алгоритм
Алгоритмы, определенные действия в которых многократно повторяются, называются алгоритмами циклической структуры. Многократно повторяющиеся действия составляют тело цикла. Существует несколько видо
Технология программирования
Программирование — создание компьютерных программ с помощью языков программирования. В общем смысле слова, программирование – формализация предопределенного состояния, по реакции н
Структурное программирование
Структурное программирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 7
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
Объектно-ориентированное программирование (ООП) — методология программирования, в которой основными являются понятия «объект» и «класс».
Основные принципы ООП: абстракция,
Языки программирования
Язык программирования– формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере.
Языки программирования делятся на языки низкого и
Системы программирования
Система программирования (programming system) – это комплекс средств, предназначенных для создания и эксплуатации программ на конкретном языке программирования на ЭВМ определенного
Понятия база данных, система управления базами данных
В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Информация об объекте или отношениях объектов, выраженная в знак
Иерархическая модель данных
В иерархической модели данные представлены в виде древовидной (иерархической) структуры (см. Рисунок 1).
Основные понятия модели: атрибут, узел, уровень, групповое отношение
Сетевая модель
Основные понятия как в иерархической модели данных. Основное различие этих моделей состоит в том, что в сетевой модели узел может быть членом более чем одного группового отношения. Согласно этой мо
Реляционная модель данных
Понятие реляционный (relation – отношение) связано с работами британского ученого Эдгара Кодда, работы которого стали основой теории реляционных баз данных. Реляционная модель ориентирована на орга
Общая характеристика
Коммуникационная сеть – система, состоящая из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети, и лини
Компьютерная сеть
На самом обобщенном уровне сеть – это система, которая позволяет производить обмен информацией. Минимальный набор компонентов, составляющих базовую коммуникационную модель, состоит из источника, пр
Адресация в локальной сети
Каждый узел локальной сети идентифицирован своим логическим IP-адресом, который определяет положение компьютера в сети.
Каждый IP-адрес состоит из идентификатора сети (ID сети) и идентифик
Способы подключения к Интернету
Существует несколько основных способов подключения к Internet:
- Коммутируемый доступ по телефонной линии при помощи модема. Моде́м (аббревиатура, составленная из сло
Интернет-провайдеры
Доступ в Internet предоставляют Интернет-провайдеры. Интернет-провайдер (Internet Service Provider, ISP) — организация, предоставляющая услуги доступа к Интернету и иные, связанные с Интернетом усл
Структура поисковой системы
Все поисковые системы Internet состоят из трех базовых компонентов:
· Веб-паук (web spider);
· Индексатор;
· Поисковая машина.
Веб-паук представ
Правила поиска
1. Вводите слова поискового запроса по возможности без ошибок.
Если Вы ошиблись в написании слова или словосочетания, поисковая система поможет Вам скорректировать запрос при помощи ассоци
Закачка файлов
Каждый браузер имеет собственный модуль закачек, позволяющий скачивать информацию из Internet. Но в случае обрыва связи приходится повторно выполнять скачивание, кроме того скачивание проходит медл
Новости и инфо для студентов