Mühazirə Bul cəbri əsaslanan rəqəmsal sistemlərin qurulması və əsas məntiq sxemləri

Tapşırıq1: 4 arqumentli OR funksiyasının doğruluq cədvəlini qurun.
Tapşırıq2: 2 dəyişənli neçə müxtəlif funksiya qurmaq olar? Fikrinizi izah edin. mfunksiyasının doğruluq cədvəlini qurun.
http://mtcol.ru/elt/logics/project/p15aa1.html


3.2. Tranzistor və ventil.
Ən sadə Bul cəbri elementləri olan ventilləri nəzərdən keçirək.
Rəqəmsal sxem -elə elektron quruluşdur ki onun giriş və çıxış siqnalları yalnız iki qiymət ala bilər, “0” vəya “1”. Elektrik siqnalı kimi bunlar siqnalın mövcud olmasını və yaxud olmamasını ifadə edirlər. Belə ikiqiymətliliyin əsas qəbul edilməsinin texniki üstünlüyü ondadır ki, elektrik dövrəsində cərəyanın, yaxud gərginliyin olub-olmadığını həmişə asanlıqla müəyyən etmək olur.
Həddən ziyadə kiçik mikroskopik olçülərə malik olan bu elektron quruluşları ventil adandırmaq qəbul edilmişdir. Bu elementar hissəciklər kompüterlərin aparat vasitələrinin əsas elementləridir.
Ventillərin yaradımasının fiziki inkişaf yolu komputer texnikasının inkişaf tarixini müəyyən edir. Hazırda onlar mikrosxemlər şəklində qurulmuş bu vəya digər funksiyaları yerinə yetirən aparat vasitələrinin tərkib elementlərini təşkil edirlər.
Ventillər çox böyük sürətlə işləyə bilən tranzistorların əsasında yaradılır. Tranzistor üç elektrodu olan yarımkeçirici quruluşdur. Bu elektrodlardan ikisi - “emitter” və “kollektor” üçüncüsü isə “ baza” adlandırılmışdır. Bunlar çox böyük sürətlə bağlı vəziyyətdən açıq vəziyyətə keçə bilirlər. Bu sürət elə kompüterin sürətini müəyyən edən əsas amildir. Bunlar idarə olunan açarlar da adlandırılırlar. Ona görə “açarlar” adlanırlar ki, əgər baza dövrəsinə lazımi potensial verilərsə, “emitter – kollektor” keçidi açılır və o dövrədən cərəyan keçib-keçmədiyindən asılı olaraq çıxışda ya yüksək potensial, ya da “alçaq” potensial, yəni sıfır alınır. Tranzistor elektrik dövrlərində aşağıdakı kimi təsvir olunur:

Tranzistorlar həmşinin analoq sxemlərdə geniş istifadə olunurlar. Aşağıdakı şəkildə tranzistor istifadə olunan sadə güçləndirici sxem verilmişdir.

Aşağıdakı şəkildə tranzistorlu invertor sxemi verilmişdir.

Yuxarıdakı sxemdə torpaqlanma (ground) işarəsinin əhəmiyyəti odur ki, onun vasitəsi ilə hər bir potensialın ona nəzərən ölçülməli olduğu qeyd edilir. Məsələn, bazaya açıcı gərginlik verilmişdir ifadəsi ona işarə edir ki, bazanın potensialı emitterə nəzərən müsbət qiymət almışdır.
Sxemlərdə iştirak edən rezistorun funksiyası onunla bağlıdır ki, tranzistorun keçid müqaviməti ilə birlikdə bu iki element gərginlik bölücüsü təşkil edirlər. Əgər transistor qapalıdırsa, deməli onun “emitter –kollektor” keçidi sonsuz böyük müqavimətə malikdir.
Açıldıqda isə həmin müqavimət ani müddətdə sıfra qədər azalır. Belə gərginlik bölücüsünün ekvivalent sxemi aşağıda gösərilmişdir:

Şəkil. Gərginlik bölücüsünün sxemi
Bu ekvivalent sxemdə tranzistorun müqaviməti R ilə, kollektor dövrəsinə əlavə qoşlmuş rezistorun müqaviməti isə r kimi göstərilmişdir.
Beləliklə, baza dövrəsinə potensialın verilməsi ilə sxemin çıxışında potensialın sıfıra enməsi müşahidə olunacaqdır. Bu isə sxemin inversiya edici xassə daşıması deməkdir. Buna görə də yuxarıdakı tranzistorlu a) sxeminə çox vaxt “invertor” deyirlər.

3.3. Kompüter arxitekturasını təşkil edən əsas məntiq sxemləri.

Məntiq cəbrində məntiq dəyişənini inversiya (inverter) edən əməliyyat vardır; o, aşağıdakı kimi göstərilir: NOT gate (inverter)

Bu onu ifadə edir ki, əgər A məntiqi dəyişəni “1” qiymətini almış olarsa dəyişəni “0” qiymətini alır. İşarələnir ( həmçinin A', ¬A , !A , ~A kimi işarələnir)
İkidəyişənli məntiq cəbrində bir sıra məntiq əməlləri müəyyən edilmişdir ki, bunların ən sadələri və ən çox istifadə olunanları kompüter arxitekturasının əsas elementlərini yarada bilirlər.