- •10 Класс
- •Часть 1(2)
- •Тема 3. Логические основы вт
- •3.1. Основные понятия алгебры логики
- •Логика и компьютер
- •3.2. Логические операции и функции
- •Приоритет логических операций
- •Составление таблиц истинности
- •3.3. Законы алгебры логики
- •3.4. Построение логических схем
- •3.5. Построение логических схем на основе таблиц истинности
- •3.6. Узлы пк
- •Элементы памяти
- •Полусумматор
- •Сумматор
- •3.7. Обобщение по теме «Логические основы вт»
- •Тема 4. Аппаратное обеспечение пк История вычислительной техники Приспособления для счета
- •Поколения эвм
- •4.2. Архитектура эвм
- •Архитектура Джона фон Неймана
- •Принципы Джона фон Неймана
- •Магистрально-модульный принцип построения пк
- •4.3. Процессор
- •Арифметико-логическое устройство (алу)
- •Устройство управления (уу)
- •Микропроцессорная память (мпп)
- •Характеристики процессора
- •4.4. Внутренняя память
- •Характеристики памяти
- •Озу и пзу
- •Свойства внутренней памяти
- •4.5. Внешняя память
- •4.6. Устройства ввода-вывода
- •4.7. Обобщение темы «Аппаратное обеспечение пк»
3.6. Узлы пк
В 1938 году выдающийся американский математик и инженер Клод Шеннон обнаружил, что алгебра логики применима к любым переменным, которые могут иметь только два значения.
Элементы памяти
Триггер — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознается по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время (10–9 с).
Триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.
При изготовлении триггеров применяются преимущественно полупроводниковые приборы (обычно биполярные и полевые транзисторы), в прошлом — электромагнитныереле,электронные лампы. В настоящее время логические схемы, в том числе с использованием триггеров, создают винтегрированных средах разработкипод различныепрограммируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Используются, в основном, ввычислительной техникедля организации компонентов вычислительных систем:регистров,счетчиков,процессоров,ОЗУ(оперативной памяти).
Разрывные характеристики электронных ламп, на которых основано действие триггеров, впервые под названием «катодное реле» были описаны М. А. Бонч-Бруевичемв1918 г.
Триггер — это устройство последовательного типа с двумя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации.
Триггер — это элементарная ячейка памяти.
Термин триггер происходит от английского слова «trigger» — защелка, спусковой крючок. Для обозначения этой схемы в английском языке чаще употребляется термин «flip-flop», обозначающий «щелчок-хлопок».
Самый распространенный тип триггера — так называемый RS-триггер (S и R, соответственно, от английских Set — установка, и Reset — сброс). Рассмотрим принцип работы RS-триггера на примере схемы на элементах ИЛИ-НЕ.
Условное графическое обозначение RS-триггера |
Логическая схема RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ |
Логическая схема RS-триггера на элементах И-НЕ |
Физически такой триггер имеет два входа — S и R, а также два выхода — Q и . Выходы всегда имеют противоположные значения. Фактически результатом является независимая величинаQ.
S |
R |
Q |
Режим |
Анализируя таблицу истинности для RS-триггера, обнаружилось противоречие: в последней строке значения Q и оказались равными, вместо того чтобы быть противоположными. Поэтому на входыRS-триггера запрещается одновременно подавать значения S = 1 и R = 1. | |
0 |
0 |
|
|
| |
0 |
1 |
|
|
| |
1 |
0 |
|
|
| |
1 |
1 |
|
|
|
Поскольку триггер запоминает 1 бит, память ПК представляет собой батареи таких триггеров.
Задание 13. Сколько триггеров необходимо для хранения 1 байта, 1 Кбайта, 1 Мбайта?
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................