Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 3 được biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy. Nội dung bài giảng gồm: Transistor và các cổng logic, đại số Boole, mạch tổ hợp, mạch tính toán, mạch tuần tự, mạch bộ nhớ,. | Chương 3 Mạch logic số Nội dung Transistor và các cổng logic Đại số Boole Mạch tổ hợp Mạch tính toán Mạch tuần tự Mạch bộ nhớ Transistor và các cổng logic Transistor Phần tử cơ bản nhất cấu tạo máy tính số ngày nay là transistor do John Bardeen và Walter Brattain phát minh năm 1947. Transistor thường được sử dụng như một thiết bị khuếch đại hoặc một khóa điện tử Mỗi transistor đều có ba cực: Cực gốc (base) Cực góp (collector) Cực phát (emitter) Cổng logic (gate) Các transistor được ghép nối lại để tạo thành các cổng logic có thể thực hiện các phép toán logic cơ bản: NOT, AND, OR, NAND (NOT AND) và NOR (NOT OR) Giá trị logic 0 : mức điện áp volt 1 : mức điện áp volt Các cổng cơ bản này lại được lắp ghép thành các phần tử chức năng lớn hơn như mạch cộng 1 bit, nhớ 1 bit, từ đó tạo thành 1 máy tính hoàn chỉnh Transistor và các cổng logic Cấu tạo các cổng cơ bản NOT, NAND và NOR Transistor và các cổng logic Ký hiệu Bảng chân trị và ký hiệu các . | Chương 3 Mạch logic số Nội dung Transistor và các cổng logic Đại số Boole Mạch tổ hợp Mạch tính toán Mạch tuần tự Mạch bộ nhớ Transistor và các cổng logic Transistor Phần tử cơ bản nhất cấu tạo máy tính số ngày nay là transistor do John Bardeen và Walter Brattain phát minh năm 1947. Transistor thường được sử dụng như một thiết bị khuếch đại hoặc một khóa điện tử Mỗi transistor đều có ba cực: Cực gốc (base) Cực góp (collector) Cực phát (emitter) Cổng logic (gate) Các transistor được ghép nối lại để tạo thành các cổng logic có thể thực hiện các phép toán logic cơ bản: NOT, AND, OR, NAND (NOT AND) và NOR (NOT OR) Giá trị logic 0 : mức điện áp volt 1 : mức điện áp volt Các cổng cơ bản này lại được lắp ghép thành các phần tử chức năng lớn hơn như mạch cộng 1 bit, nhớ 1 bit, từ đó tạo thành 1 máy tính hoàn chỉnh Transistor và các cổng logic Cấu tạo các cổng cơ bản NOT, NAND và NOR Transistor và các cổng logic Ký hiệu Bảng chân trị và ký hiệu các cổng logic cơ bản Transistor và các cổng logic Đối với các cổng nhiều ngõ vào, ngõ ra X=1 khi: AND : mọi ngõ vào bằng 1 OR: ít nhất 1 ngõ vào bằng 1 NAND : ít nhất 1 ngõ vào bằng 0 NOR : mọi ngõ vào bằng 0 Transistor và các cổng logic Bảng chân trị các cổng OR và AND 3 ngõ vào Một số vi mạch họ 7400 Transistor và các cổng logic Giới thiệu Đại số Boole (Boolean algebra) do nhà toán học George Boole phát triển từ năm 1854 làm cơ sở cho phép toán logic. Năm 1938 Claude Shannon chứng minh có thể dùng đại số Boole để thiết kế mạch số trong máy tính Đại số Boole dựa trên các biến logic và các phép toán logic Biến logic có thể nhận giá trị 1 (TRUE) hoặc 0 (FALSE) Phép toán logic cơ bản là AND, OR và NOT Hàm logic gồm tập các phép toán và biến logic Đại số Boole Các phép toán logic cơ bản Phép toán logic cơ bản AND, OR và NOT với ký hiệu như sau: A AND B : A•B A OR B : A + B NOT A : A Các phép toán khác: NAND, NOR, XOR: A NAND B : A•B A NOR B : A + B A XOR B: A ⊕ B = A • B
