Конъюнкция - это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложеное выражение ложно. Обозначение: F = A & B.
Таблица истинности для конъюнкции
A
B
F
2) Логическое сложение или дизъюнкция:
Дизъюнкция - это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выраженныя ложны. Обозначение: F = A + B.
Таблица истинности для дизъюнкции
A
B
F
3) Логическое отрицание или инверсия:
Инверсия - это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми слова, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.
Таблица истинности для инверсии
A
неА
4) Логическое следование или импликация:
Импликация - это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. Тоесть данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В) является следствием.
Таблица истинности для импликации
A
B
F
5) Логическая равнозначность или эквивалентность:
Эквивалентность - это сложное логическое выражение, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения имеют одинаковую истинность.
Таблица истинности для эквивалентности
A
B
F
Аппаратная реализация логических схем
В каждом современном компьютере используется логическая система, основой которойявляются два логических значения: 1 — истина, 0 — ложь. Был найден техническийспособ реализации логических операций посредством использования так называемыхлогических вентилей, которые строятся главным образом из транзисторов —переключательных устройств, способных либо проводить электрический ток(истина), либо препятствовать его прохождению (ложь). На вход каждого вентиляпоступают электрические сигналы высокого и низкого уровней напряжения, которыеон интерпретирует, в зависимости от своей функции, и выдает один выходнойсигнал также либо высокого, либо низкого напряжения.В вентиле НЕ транзисторы соединены таким образом, что реализуетсяоперация инвертирования: принимая сигнал низкого уровня, вентиль вырабатываетсигнал высокого уровня и наоборот. На приведенном ниже рисунке схематическиизображены выходные состояния вентиля ИЛИ при различных значенияхсигналов, подающихся ему на вход. Рис. 4.1. Состояния вентиля ИЛИВсе остальные логические схемы компьютера, предназначенные для выполненияразличных операций (в том числе арифметических) над информацией, могут бытьпостроены путем соединения в различные комбинации вентилей трех типов: И,ИЛИ, НЕ. Ниже показана схема полусумматора, который складывает дваодноразрядных двоичных числа и выдает один разряд их суммы и одноразрядныйперенос. Рис. 4.2. Схема полусумматораИмеются также полные сумматоры, учитывающие разряд переноса от предыдущегосложения. Совокупность (каскад) таких сумматоров позволяет вычислять суммумногоразрядных двоичных чисел. Остальные арифметические операции можновыразить через сложение.Такие схемы называют электронными. В первых электронных схемах каждыйкомпонент изготавливался отдельно, а затем они соединялись посредством пайки.Совершенствование технологии изготовления транзисторов позволило уменьшить ихдо микроскопических размеров, соответственно уменьшились и размерыэлектронных схем. Это привело к созданию интегральных микросхем (ИС).ИС — это кремниевая пластинка, в которой сформировано многослойноехитросплетение сотен схем, настолько крошечных, что их невозможно различитьневооруженным глазом. Например, в микропроцессоре Pentium используютсяэлементы размером 0,00035 мм. Соответственно количеству компонент,размещенных на одной микросхеме, различают большие интегральные схемы (БИС) исверхбольшие интегральные схемы (СБИС).Наиболее сложные современные ИС имеют размер несколько см и содержат донескольких миллионов компонент. Благодаря этому вычислительные машины сталиболее дешевыми, универсальными, малогабаритными, надежными и болеебыстродействующими, т. к. теперь электрическим импульсам приходитсяпреодолевать меньшие расстояния.