09教案3(门电路)

null计算机结构与逻辑设计计算机结构与逻辑设计吴健雄学院10级 2011.9（第三次课）null测验评述null第一题 求二进制补码 (BC)h 的原码和反码 1.有人看错题,以为是从原码求补码和反码； 2.补码本身带有符号,不需另加； 3.原码、反码也有符号，补码的原码和反码不应变符号； 4.很多是概念错误 正数的原码、补码、反码相同 负数的原码、补码、反码才需要变化，但符号皆为1 null在计算机中，任何数据都是以字节 (1byte=8bits)形式出现的，因为第一位是符号位，所以有效位是7位。 正数原码 0XXXXXXX 负数原码 1XXXXXXX 无论原码、补码、反码，其符号位皆相同。 其模为10000000（这里的最高位是数） null 补码的尾数=10000000+(±XXXXXXX) =XXXXXXX 反码的尾数=1111111+(±XXXXXXX) 例:数+0110010 原码: 0 0110010 补码: 1000000+0110010=10110010 溢出反码: 1111111+0110010=10110001 循环进位0 01100100 0110010null例:数 -0110010 原码: 1 0110010 补码: 1000000+(-0110010)=1001110 1 1001110 反码: 1111111+(-0110010)=1001101 1 1001101 补码与反码的作用补码与反码的作用原码 直接由数字转换得到，实际不使用 补码 方便运算——把加法和减法统一起来 反码 方便转换——通常作为原码与补码之间转换的媒介 原码——反码——补码 在一个系统中只使用一种码制（补码或反码）null本题 (BC)补 10111100 1 0111100 先求反码（减1）再求原码（变反） 求原码---------变反加1 1 1000011+1 = 1 1000100 =(C4)h 求反码---------补码减1 1 0111100-1 =1 0111011 =(BB)h null第二题：求IBM格式C3F00000的数值 按公式完成 hC3F00000 b1100，0011，1111，0000，……0000256 =b0.1111——d0.9375 - 0.9375 ×16 67-64 = - 0.9375 ×16 3 0.1111 左移3节,每节4BIT 0.1111,0000,0000 ——1111，0000，0000 15×null有人用这样的方法 -(2-1+2-2+2-3+2-4)x212 =-(211+210+29+28) =-(2048+1024+512+256)=-3840 null第三题：求IEEE格式C3800000的数值 问题同前 书上有点错误——划线位置有错 b1100，0011，1000，0000， …… 0000-1.0 ×21031-1023= -1.0 ×28 =-100000000 null读书的方法每个规定都有其道理,对计算机而言,就是方便运算,b1100，0011，1111，0000，……0000 - 0.9375 ×16 67-64阶码第一位是1代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 正阶,第一位是0代表负阶；后面则是需要左移的节数(若是负阶须先右移64位）。（000011是61的补码）-1.0 ×21031-1023为什么不用1024呢？考虑一下隐1规定null为什么要隐1？ 精度（误差）问题 绝对精度与相对精度 绝对精度——量化误差——1 相对精度与数的大小有关，数越大，误差越小 浮点数的优缺点 缺点——尾数尾数少 优点——可使尾数充分利用 隐1——充分利用尾数 null第3题特殊错误特殊错误F = A·[B + C + D ( E + F )]nullAB + BD + AD + DC = AB + D2.12(2)null学习 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf null第一章 （1）数与码 数是客观存在，码是数据（数值，非数值）在机器中的表示形式。 数有进位制之分，位数不受限制 码有位数的限制（8位、16位、32位…） 有定点、浮点的格式（ IBM，IEEE …） 有原码、补码、反码的形式 有二进制码和循环码等种类（对十进制数 还有各种BCD码） 其他信息，如文字等也用码表示。 要与电路相联系。null第二章 逻辑代数与代数函数 逻辑代数是一个代数系统，包含5条公理（ 3个基本运算）、10条定理、3个规则和若干公式。 关键是从逻辑的角度而不是从数的角度去思考问题， 要记住那些与普通代数不同的定理和公式 不能乱用普通代数的方法。 要能与日常生活的各个现象相联系思考。 null逻辑函数是用逻辑代数描述的逻辑命题之间的函数关系。 首要的题问是能用逻辑代数来描述周围的 事物，注意逻辑指定与约束问题。 逻辑函数的描述方法 规则描述方法：真值表（完全、不完全）卡诺图、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 表达式（最小项之和、最大项之和）、空间图形（点阵）、集合图示、波形图（完全、不完全） 、硬件描述语言HDL 行—格—项—点—块—时间段—与语句 非规则描述方法：逻辑表达式（与或型、或与型，其他复合类型）、逻辑图、空间图形（阵列）、硬件描述语言HDL null关键在于弄清他们之间的对应关系，内在 联系，能互相转换。规则描述的诸方法是 一一对应的，非规则的描述形式之间也有 其对应关系，而规则描述与非规则描述之 间通过逻辑简化相联系。 逻辑简化是逻辑函数讨论的重要问题，其方法有公式法、卡诺图法、表格法（CAD的基础）、CAD。 对卡诺图法要从构图、填图、圈项、写表达式4个环节去训练。其简化标准为：圈最少,圈最大,无冗余。特别注意对任意项的使用。 null自学检查一，复习题一，复习题什么是逻辑电平？一个逻辑电路中输入的高、低电平为0伏与3伏，而输出高、低电平为0.7伏与3.7伏,问是否影响正常工作？ 正、负逻辑的定义是什么? ECL电路的两个逻辑电平分别为-0.8伏和-1.6伏，问对正逻辑而言，1和0分别对应于哪个电压？　null门电路靠什么实现高、低电平？ 门电路的功耗与工作速度有何矛盾？如何看待这对矛盾？ null门电路靠什么实现高、低电平？ 用开关代替其中的电阻，利用开关在接通和断开时电阻差别很大形成高、低电平。 条件： Roff＞＞R，Ron＜＜R 开关代替R2——非门； 开关代替R1——同相传输； nullMOS晶体管 D G SAF与非门或非门null门电路靠什么实现高、低电平？ 如果两个电阻皆用开关代替，情况如何？ K1通，K2断——出0 K1断，K1通——出1 K1断，K2断——高阻 K1通，K2通——禁止两个电阻皆用开关代替，并保证一开一关——互补。互补输出结构的特点是什么？有什么优点与禁忌？ nullVcc互补非门AFnullCMOS非门T1T2nullBCADFVddVddnullT2 T1 T4 T3 T6 T8 T5 T7 高阻态Vddnull简化——成本，功耗，速度 大规模集成电路设计—— 逻辑清楚， 易读，易修改（容错）； 测试方便； 设计的时效。逻辑简化的意义何在？为什么说大规模 集成电路设计中逻辑简化不是主要问题？ 通常使用的简化标准是怎样确定的？ null在逻辑简化中使用最广泛的是什么定律？该定律在卡诺图中如何体现？ 相邻项合并原理 卡诺图简化逻辑函数的标准。nullnull0100 0100 01 1111 10 1100二，思考题二，思考题1.求下面二函数的反函数与对偶函数的卡诺图。null2.在F的卡诺图上将1和0对换即可。null 1 1 1 1 1 1 1 11.先求F’的表达式，化为与或式填图2.先求F’的表达式，按最大项方法填图null3.先将左边坐标与内容的1和0 互换,再将坐标按常规排列即可。11 10 00 0111 10 00 01null00 0100简化下面用卡诺图表示的逻辑函数及其反函数。null × ×00 0100任意项为我所用！nullF = f（X，Y，Z）在图上标出此逻辑函数，并写出其逻辑表达式。100101111010001000null布 置自学与实验自学内容自学内容自学范围—— 第二章 § 2.5 重点: § 2.5.1 § 2.5.2 § 2.5.4 § 2.5.5新的学习方法 ——工程意识！自学内容(学习要求)自学内容(学习要求)§ 2.5.1 组合逻辑电路的特点,组合二字的含义。 § 2.5.2 会分析组合逻辑电路。 § 2.5.3 读懂用混合逻辑绘制的图 § 2.5.4 掌握组合电路的描述方法。　自学内容(思考题)自学内容(思考题)§ 2.5.5.1 ~ § 2.5.5.2 编码器与译码器的作用(定义) 读懂功能表 掌握逻辑符号的含义 能用VHDL进行描述 编码器与译码器的电路特点 编码器与译码器的功能扩展原理 译码器的应用及其根据自学内容(思考题)自学内容(思考题)§ 2.5.5.3 数据选择器的功能 数据选择器的电路特点 数据选择器的应用与扩展注意通过这几个器件掌握其共性的东西,如电路特点、功能表阅读方法、使能端使用方法等。参考练习题参考练习题基本训练题 2.20～2.21, 2.26～2.29, 2.31～2.34 思考提高题 2.21(4),2.22 ～ 2.23，2.25,2.28(7)(8) 扩展题 2.24, 2.30, 2.35 null测验题null已知函数 F=f（A，B，C，D）的标准表 达式为Σm （0，1，3，7），请写出其反 函数的标准表达式。 简化逻辑函数 F=f（A，B，C，D） = Σm（1，7，9，10，11，14） + Σd（3，4，5，6，12）null国庆长假实验达到的目的与要求国庆长假实验达到的目的与要求验证有关理论（初期） 掌握正确选择和使用器件的方法 掌握所学理论知识的设计与应用 掌握实验的技能 构建实验系统 掌握正确的实验方法和测量方法 掌握记录和报告的方法 国庆长假实验内容与要求国庆长假实验内容与要求实验内容 门电路功能 功能——逻辑功能 真值表，逻辑表达式等 建立实验系统举例建立实验系统举例实验系统 功能测试 5伏直流电源多用电表示波器逻辑分析仪直流电源脉冲信号源2输入与非门4输入与非门其他门电路发光二极管家庭（实验室外）实验内容与方法家庭（实验室外）实验内容与方法器件 ——7404，7400，7420（74LS系列） 电源 ——电池 3或4节(使用3.3伏器件则用2节电池) 6伏叠层电池 ——通用4.5伏或6伏整流电源 信号源——电池加电位器 电池加开关 测试仪器——多用电表 ——发光二极管（逻辑笔） null