《计算机组成原理》课件第二章数据的表示-2.1

第二章数据的表示2.1计算机中的基本逻辑电路2.1计算机中的基本逻辑电路（1）基本门电路门电路是一种进行基本逻辑运算的电路，具有一个或多个输入端，仅有一个输出端。输入输出信号是高电平或者低电平。1）与运算1）与运算：只有当全部输入端都为1时，其与运算输出端才等于1。与运算通常用符号“×”或“∧”或“·”来表示。运算规则如下：0×0=0，0∧0=0，0·0=00×1=0，0∧1=0，0·1=01×0=0，1∧0=0，1·0=01×1=1，1∧1=1，1·1=12）或运算2）或运算：输入端的逻辑变量只要有一个为1，其或运算输出端结果为1。或运算通常用符号“+”或“∨”来表示。运算规则如下：0+0=0，0∨0=00+1=1，0∨1=11+0=1，1∨0=11+1=1，1∨1=13）非运算3）非运算：非运算又称逻辑否运算。其运算规则为：0=1（非0等于1）1=0（非1等于0）

4）与非运算4）与非运算：只有当全部输入端都为1时，输出端才为0；只要有一个输入端处于0，输出端就输出1。运算规则是先对输入端做与运算，再对运算结果做非运算。

5）或非运算5）或非运算：只要有一个输入端为1，输出端就输出0。运算规则是先对输入端做或运算，再对运算结果做非运算。6）异或运算6）异或运算：两个逻辑输入变量相异，输出才为1。通常用符号“⊕”表示。运算规则为：0⊕0=00⊕1=11⊕0=11⊕1=0

7）同或运算7）同或运算：两个逻辑输入变量相同，输出才为1。通常用符号“⊙”表示。运算规则为：0⊙0=10⊙1=01⊙0=01⊙1=1基本的门电路逻辑符号图2-1门电路的逻辑符号表示(2)触发器触发器是一种具有记忆功能的电路，它有2个稳定的电路状态，分别表示为1状态和0状态，称为双稳态电路。触发器可存储1位信息，以两种状态之一的形式存在，没有新输入时保持原状态不变。触发器有多种类型，D触发器是一种常用的触发器。图2-2D触发器逻辑符号和功能表（3）寄存器寄存器由多个D触发器组成，可以存放一串0和1表示的二进制数据。图2-3是一个D触发器组成的4位寄存器。图2-34位寄存器移位操作移位操作是寄存器中的一种基本逻辑运算，实现将寄存器中的信息向左或向右移动1个位置或多个位置。图2-4是一个右移寄存器电路，在CLK信号上升沿时，每个触发器将输出端的信息送到右边的触发器中，就实现了将触发器保存的数据右移一位的操作。图2-4移位寄存器电路计算机中的寄存器计算机系统通常是对存放在寄存器中的数据进行处理，然后把处理的结果存放在寄存器中。计算机中的寄存器按功能来分，一般有以下几种：1）数据寄存器：用来存放运算数据和运算结果。2）累加器：运算器中用来暂存运算结果的主要寄存器。3）指令寄存器：保存从存储器中读出的程序中要执行的指令。4）指令地址寄存器：保存下一条要执行的指令的地址，也叫指令计数器、程序计数器。5）地址寄存器：用来保存访问存储器的地址的寄存器。即把要访问的操作数或指令的地址保存在该类寄存器中。6）缓冲寄存器：在很多计算机部件之间设置缓冲寄存器，用来实现数据暂存，尤其是部件之间存在速度差异时，用来暂存信息，以取得同步寄存器的逻辑图a）表示寄存器的名称符号表示。(b)表示寄存器的数据按位存放。(c)表示寄存器中各位的编号次序。(d)表示寄存器数据分字段表示，H表示高位部分，L表示低位部分。（4）译码器译码器是计算机中不可缺少的器件，主要用在控制器里的指令分析，存储器里的地址选择上。译码器是对输入信号进行编码，根据输入信号在多个输出端中选择其