在深入阅读第三部分硬件层的相关知识,了解到计算机的硬件元件和独立部件,及门和电路的运行规律的逻辑运算,并且学习了基本的冯诺依曼体系结构和计算机存储设备及其他外围设备,基本掌握了计算机处理和储存的组成结构。
根据电信号的电平区分信号的值(二进制0或1)
门:对电信号执行基本运算的设备,接受一个或多个输入信号,生成一个输出信号。
电路:相互关联的门的组合,用于实现特定的逻辑函数。
eg.电路可以用来执行算术运算和存储值。在电炉中,一个门的输出值通常会作为另一个门或多个门的输入值。
电路中的电流由经过精心设计的互相关了的门逻辑控制。
想要描述门和电路,我们有三种表示法:布尔表达式、逻辑框图、真值表
布尔代数:表示二值逻辑函数的数学表示法。——变量和函数的值只是0或1——演示电路活动的极好方式——用数字符号定义和操作电路逻辑。
逻辑框图:电路的图形化表示,每种类型的门都有自己专用的符号。——通过不同方法把这些门连接在一起,就可以真实地表示出整个电路逻辑。
真值表:列出了所有可能的输入值和相关的输出值的表。
计算机中的门又叫作逻辑门,因为每个门都执行一种逻辑函数。每个门接受一个或多个输入值,生成一个输出值。由于我们处理的是二进制信息,所以每个输入值和输出值只能是0或1。门的类型和输入值决定了输出值。
非门接受一个输入值,生成一个输出值。非门的输入值如果是0,那么输出值就是1;反之如果输入值是1,那么输出值就是0.所以非门有时候又叫作“逆变器”,因为它对输入值求逆。
非门的三种表示方法:
1.在布尔表达式中:非操作求反的值之后的“ ’ ”标记表示,有时也用求反的值上面的横杠表示这个运算。X的值是对输入值A进行求反操作得到的。这是赋值语句的一个例子。
2.非门的逻辑框图符号是一个末端具有小圆圈(求逆泡)的三角形,输入和输出由流入和流出门的连接线表示。连接线上并非总有标记。
3.真值表列出非门所有可能的输入值和对应的输出值,只有真值表真正定义了非门在各种情况下的行为。
与门接受的输入信号不是一个,而是两个。由两个输入信号的值决定输出信号。如果与门的两个输入信号都是1,那么输出就是1;否则输出就是0.
1.在布尔代数中,与操作由点(·)表示,有时也表示为星号(** * **)。该运算符通常可以省略。
2.因为有两个输入,所以与门的输入可能有四种0和1的组合。
0·0=0
0·1=0
1·0=0
1·1=1
和与门一样,或门也有两个输入。如果这两个输入值都是0,那么输出是0; 否则,输出是1.
在布尔代数中,或操作由加号(+)表示。或门由两个输入,每个输入有两个可能的值,所以或门有四种输入组合,在真值表中有四行。
如果异或门的两个输入相同,则输出为0;否则输出为 1。
异或门与或门的区别:当两个输入信号都是1时,或门生成1,而异或门生成0。
正规的或门又叫同或门,无论一个输入信号 是1,还是两个输入信号都是1,它都生成1。而只有当两个输入信号不同时,异或门才生成1。
它们都接受两个输入值。与非门和或非门分别是与门和或门的对立门。也就是说,如果让与门的结果经过一个逆变器(非门),得到的输出和与非门的输出一样。
在布尔代数中,通常没有表示与非门和或非门的专用符号,而是根据它们的定义来表示概念。也就是说,非门的布尔代数式是对与运算求逆。同样,或非门的布尔表达式是对或运算求逆。
非门将对它的唯一输入值求逆。
如果两个输入值都是1,与门将生成1。
如果一个输入值是1,或者两个输入值都是1,或门将生成1。
如果只有一个输入值是1,而不是两个,异或门将生成1。
与非门生成的结果和与门生成的相反。
门可以被设计为接受三个或更多个输入值。
对于逻辑框图符号,只需要在原始符号上加入第三个输入信号即可。但对于布尔表达式,则需要重复一次与操作,以表示第三个值。
门使用晶体管建立输入值和输出值之间的映射。
晶体管:作为导线或电阻器的设备,由输入信号的电平决定它的作用。
半导体:既不是良导体也不是绝缘体的材料,如硅。
2020-2021-1学期 20202404《网络空间安全专业导论》第二周学习总结
原文:https://www.cnblogs.com/gaoxuantong/p/13855479.html