电路相关知识--读<<继电器是如何成为CPU的>>

男娘i 2021-12-14 03:04 265阅读 0赞

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 电路相关知识–读<<继电器是如何成为CPU的>>

# 电路相关知识–读<<继电器是如何成为CPU的>> #

## Table of Contents ##

*  1 引言
 *  2 异或门怎么由简单的逻辑电路门组成的?
 *  3 加法器怎么由基本逻辑门实现的?
 *  4 触发器是什么?
 *  5 R-S触发器和D触发器具体的真值表?

## 1 引言 ##

先赞一下[BIT祝威][BIT] 发表的关于继电器如何成为CPU 的博文, 在阅读的过程中, 发现因为缺乏一些基本的电路知识, 因此在此处对于一些在第一篇文章继电器如何成为CPU(1) 阅读过程中遇到的问题, 进行了一个简单得说明.

两篇文章的地址如下:

[http://www.cnblogs.com/bitzhuwei/p/from\_relay\_to\_tiny\_CPU.html][http_www.cnblogs.com_bitzhuwei_p_from_relay_to_tiny_CPU.html]

## 2 异或门怎么由简单的逻辑电路门组成的? ##

从其第一篇文中, 能够很容易的理解非门(Not), 与门(And), 以及或门(Or)的实现, 但是异或门(Xor)则复杂了很多. 那么如何轻松的搞定异或门的实现呢? 常见的思路就是利用已有的知识推出未知的知识, 也就是利用非门, 与门, 或门来推出异或门, 这里先借用了真值表来清楚的反应它们之间的关系:

从真值表中可以很容易的得到,

`A Xor B = ((Not A) Or (Not B)) And (A or B)`

![https://images0.cnblogs.com/blog/188068/201404/251526056541310.jpg][https_images0.cnblogs.com_blog_188068_201404_251526056541310.jpg]

## 3 加法器怎么由基本逻辑门实现的? ##

根据wikpedia中的解释, 加法器是一种用于执行加法运算的数字电路部件, 是构成CPU算术逻辑单元的基础. 在这些电子系统中, 加法器主要负责计算地址, 索引等数据, 也是二进制数乘法器的重要组成部份. 当A, B为两个加数, Cin为进位数, S为和, Cout为输出的进位数, 则加法器的真值表如下:

假设用"\$\\bullet\$"表示And, 用"+"表示Or, 用"\$\\oplus\$"表示Xor, 用"\$\\overline\{\}\$"表示Not, 则从真值表中可以推得:

$$S = A \\oplus B \\oplus C\_\{in\}$$ $$C\_\{out\} = (A \\bullet B) + (A \\bullet C) + (B \\bullet C)$$

也就是加法器具有三个输入和两个输出, 如果要进行多位运算的话, 只要串着连起来就可以了, 如[文章(1)][1]中所示.

## 4 触发器是什么? ##

在各种复杂的数字电路中, 不但需要对二值信号进行算术运算和逻辑运算, 还经常需要将这些信号和运算结果存储起来. 为此, 需要使用具有记忆功能的基本逻辑单元. 能够存储1位二值信号的基本单元电路统称为触发器.

触发器具有两个特点:

1.  具有两个能自行保持的稳定状态, 用来表示逻辑状态的0和1, 或二进制数的0和1.
2.  根据不同的输入信号可以置成1或0状态.

## 5 R-S触发器和D触发器具体的真值表? ##

文中图中的R-S触发器是由两个或非门组成的, 同时断开的时候就相当于将数值进行保存了. 真值表如下:

给R-S触发器加一个控制信号, 就称为了D触发器, 如下:

![/images/20211213/0d2392b72efc4d41a0d959526127e3b1.png][https_images0.cnblogs.com_blog_383191_201403_241605165297871.png]

它的真值表如下:

可见, CP控制了数据的存入.

Date: 2014-04-22 Tue

Author: Zhong Xiewei

Org version 7.8.11 with Emacs version 24

[Validate XHTML 1.0][]

转载于:https://www.cnblogs.com/grass-and-moon/p/3688868.html

[BIT]: http://bitzhuwei.cnblogs.com/
[http_www.cnblogs.com_bitzhuwei_p_from_relay_to_tiny_CPU.html]: http://www.cnblogs.com/bitzhuwei/p/from_relay_to_tiny_CPU.html
[https_images0.cnblogs.com_blog_188068_201404_251526056541310.jpg]: /images/20211213/8b70be8e6e8f4ba783e4d969bf00ae84.png
[1]: http://www.cnblogs.com/bitzhuwei/p/from_relay_to_tiny_CPU.html#2923449
[https_images0.cnblogs.com_blog_383191_201403_241605165297871.png]: /images/20211213/0d2392b72efc4d41a0d959526127e3b1.png
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