Kompyuterni tashkil qilishning mantiqiy asoslari

Kompyuterni tashkil qilishning mantiqiy asoslari

Kompyuterni tashkil qilishning mantiqiy asoslari

Ma'lumki, kompyuterdagi ma'lumotlar nafaqat arifmetik, balki mantiqiy ishlov berishdan ham o'tadi. Mantiqiy sxemalar va kompyuter qurilmalarining asosini mantiq algebrasi yoki bayonotlarni hisoblash deb nomlangan maxsus matematik apparat tashkil etadi. Bunday holda, bayonot haqiqat yoki yolg'on deb aytish mumkin bo'lgan har qanday bayonotni anglatadi. Xuddi shu gap ham haqiqat, ham yolg'on bo'lishi mumkin emas, yoki haqiqat ham, yolg'on ham bo'lishi mumkin emas.

Ma'lumki, kompyuterdagi ma'lumotlar nafaqat arifmetik, balki mantiqiy ishlov berishdan ham o'tadi. Mantiqiy sxemalar va kompyuter qurilmalarining asosini mantiq algebrasi yoki bayonotlarni hisoblash deb nomlangan maxsus matematik apparat tashkil etadi. Bunday holda, bayonot haqiqat yoki yolg'on deb aytish mumkin bo'lgan har qanday bayonotni anglatadi. Xuddi shu gap ham haqiqat, ham yolg'on bo'lishi mumkin emas, yoki haqiqat ham, yolg'on ham bo'lishi mumkin emas.

Agar bayonot rost bo'lsa, unda uning qiymati birlikka teng deb ishoniladi;

Agar bayonot rost bo'lsa, unda uning qiymati birlikka teng deb ishoniladi;

agar bayonot yolg'on bo'lsa, unda uning qiymati nolga teng deb ishoniladi.

Shunday qilib, gaplarning ma'nosini faqat ikkita diskret qiymatni qabul qiladigan o'zgaruvchan miqdor deb hisoblash mumkin: 0 yoki 1. Bu matematik mantiqdagi mantiqiy bayonotlar va ikkilik sanoq tizimidagi ikkilik raqamlar o'rtasida to'liq yozishmalarga olib keladi, bu sizga kompyuterning mantiqiy sxemalarining ishlashini tavsiflash, ularni tahlil qilish va mantiq algebrasining matematik apparati yordamida sintez qilish imkonini beradi.

Mantiqiy algebra- Bul algebrasi

Bul algebra raqamli kompyuterlar va boshqa raqamli qurilmalarda ikkilik ma'lumotlarni qayta ishlash sxemalarini loyihalash va tahlil qilishda keng qo'llaniladigan asosiy matematik apparatdir. Matematikaning ushbu bo'limi 1854- yilda nashr etilgan "mantiq va ehtimolliklarning matematik nazariyalari orqali fikrlash qonunlarini o'rganish" risolasida ushbu algebraning asosiy qoidalarini bayon etgan ingliz matematiki Jorj Bul (Georg Boole) sharafiga nomlangan.

Jorj Bul (1815 – 1864)

1937 yilda Klod Shannon, o'sha paytda MITNING elektrotexnika fakulteti (Massachusets texnologiya instituti) assistenti, bul algebrasidan o'rni almashtirish sxemalarini loyihalash muammolarini hal qilish uchun foydalanish mumkinligini taklif qildi. Shannon tomonidan taklif etilgan usullar keyinchalik elektron raqamli sxemalarni tahlil qilish va loyihalashda ishlatilgan. Kompyuter fanida mantiqiy algebraning matematik apparati ikki sohada qo'llaniladi:

1937 yilda Klod Shannon, o'sha paytda MITNING elektrotexnika fakulteti (Massachusets texnologiya instituti) assistenti, bul algebrasidan o'rni almashtirish sxemalarini loyihalash muammolarini hal qilish uchun foydalanish mumkinligini taklif qildi. Shannon tomonidan taklif etilgan usullar keyinchalik elektron raqamli sxemalarni tahlil qilish va loyihalashda ishlatilgan. Kompyuter fanida mantiqiy algebraning matematik apparati ikki sohada qo'llaniladi:

tahlil-raqamli mantiqiy zanjirlarning xatti-harakatlarini o'rganish;

sintez-mantiqiy algebra usullaridan foydalangan holda raqamli qurilmalarni loyihalashda berilgan mantiqiy funktsiyani amalga oshirishning eng oqilona usuli topiladi.

Kompyuter arxitekturasi. Raqamli mantiqiy daraja

Kompyuter-bu umumiy operatsiyalarni bajarish orqali hisob-kitoblarni amalga oshiradigan mashina. U faqat 0 va 1 uchun qabul qilingan ikkita signalni tushunishi mumkin.

Mashina arxitekturasini tashkil etish bir qator darajalar sifatida taqdim etiladi, ularning har biri asosiy darajadan yuqori. Bu bir sababga ko'ra amalga oshiriladi, ko'p darajali arxitektura yordamida biz quyi darajadagi amalga oshirish va murakkablikdan mavhum bo'lishimiz, shu bilan dizayn jarayonini osonlashtirishimiz va xatolar ehtimolini kamaytirishimiz mumkin. Abstraktsiya butun kompyuter arxitekturasida muhim ahamiyatga ega.

Kompyuterni tashkil qilish 6 darajadan iborat: raqamli mantiqiy, mikroarxitektura, buyruqlar to'plami arxitekturasi (ISA), operatsion tizim, assembler tili, amaliy, albatta, raqamli mantiqiy darajadan past bo'lgan jismoniy darajadan tashqari.

Kompyuterni tashkil qilish 6 darajadan iborat: raqamli mantiqiy, mikroarxitektura, buyruqlar to'plami arxitekturasi (ISA), operatsion tizim, assembler tili, amaliy, albatta, raqamli mantiqiy darajadan past bo'lgan jismoniy darajadan tashqari.

Raqamli mantiqiy daraja aslida katta vazifani bajarish uchun bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladigan mantiqiy funksiyalar to'plamidir. Ushbu darajadagi barcha ishlar ikkita asosiy tushunchadan iborat: eshiklar va mantiqiy algebra.

http://azkurs.org