Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1



Σχετικά έγγραφα
Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Εισαγωγή στην πληροφορική

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Κεφάλαιο 3

Εκτέλεση πράξεων. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά και Δυαδική Λογική. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Πληροφορική Ι. Ενότητα 4 : Πράξεις με bits. Δρ. Γκόγκος Χρήστος

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:07. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:05. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

"My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

9 ο Μαθητικό Συνέδριο Πληροφορικής Κεντρικής Μακεδονίας. "My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 2 ο. ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Ψηφιακά Συστήματα. 3. Λογικές Πράξεις & Λογικές Πύλες

3. ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ & ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Προγραμματισμός Η/Υ 1 (Εργαστήριο)

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Ψηφιακά Συστήματα. Ενότητα: Ψηφιακά Συστήματα. Δρ. Κοντογιάννης Σωτήρης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑ: Ηλεκτρονικά Ισχύος

i Το τρανζίστορ αυτό είναι τύπου NMOS. Υπάρχει και το συμπληρωματικό PMOS. ; Τι συμβαίνει στο τρανζίστορ PMOS; Το τρανζίστορ MOS(FET)

Ψηφιακά Κυκλώματα (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 1: Βασικές Έννοιες Ηλεκτροτεχία Ηλεκτρονική. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός Ενότητα 9: Ειδικά θέματα γλώσσας C/C++. Επικ. Καθηγητής Συνδουκάς Δημήτριος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Οργανωσιακή Συμπεριφορά Ενότητα 1: Η έννοια της οργάνωσης και διοίκησης

1.1 Θεωρητική εισαγωγή

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Οικονομικά Μαθηματικά

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Ενότητα 8 η : ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΩΝ ΛΟΓΙΚΩΝ ΕΛΕΓΚΤΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 6: Λογικές πύλες και λογικά κυκλώματα

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Κεφάλαιο 4. Λογική Σχεδίαση

Προγραμματισμός Η/Υ 1 (Εργαστήριο)

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Ηλεκτρικές Μηχανές Ι. Ενότητα 3: Κυκλώματα Μετασχηματιστών. Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Εισαγωγή στην πληροφορική

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Μικροοικονομία. Ενότητα 3: Ελαστικότητα Ζήτησης και Προσφοράς. Δριτσάκη Χάιδω Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές I

Προγραμματισμός και Εφαρμογές Υπολογιστών

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Βάσεις Δεδομένων. Ενότητα 1: Εισαγωγή στις Βάσεις δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών σπουδών

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ενότητα 2: Ψηφιοποίηση, Αναπαράσταση και αποθήκευση δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών Σπουδών

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια

Μικροοικονομία. Ενότητα 7: Μορφές Αγοράς Συμπεριφορά Επιχείρησης στον Πλήρη Ανταγωνισμό. Δριτσάκη Χάιδω Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματικά Ενότητα 11: Θεώρημα Μέσης Τιμής Μονοτονία Συνάρτησης

Εισαγωγή στην Πληροφορική

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Μαθηματικά. Ενότητα 7: Μη Πεπερασμένα Όρια. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματικά. Ενότητα 9: Όριο Συνάρτησης στο Διηνεκές. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Περιεχόμενα Ορισμός και λειτουργία των μηχανών Turing Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 20: Μηχανές Turing: Σύνθεση και Υπολογισμοί Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο Αλγεβρα BOOLE και Λογικές Πύλες

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Ηλεκτρικές Μηχανές Ι. Ενότητα 2: Τριφασικοί Μετασχηματιστές. Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

Συστήματα Πολυμέσων Ενότητα 7: Ψηφιοποίηση και ψηφιακή επεξεργασία σήματος.

Εισαγωγή στην πληροφορική

Προγραμματισμός Η/Υ 1 (Εργαστήριο)

Οικονομικά Μαθηματικά

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Πληροφορική ΙΙ Θεματική Ενότητα 5

Transcript:

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1 Ενότητα 3: Άλγεβρα Βοole και Λογικές Πράξεις Δρ. Φραγκούλης Γεώργιος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί ενότητας Να κατανοήσει ο φοιτητής την άλγεβρα Boole και τις λογικές πράξεις. 4

Περιεχόμενα ενότητας Δυαδική λογική. Βασικές λογικές πράξεις. Λογικές πύλες. Άλγεβρα Boole. 5

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς Ο υπολογιστής μπορεί να εκτελέσει: Λογικές πράξεις (δυαδικής λογικής). Αριθμητικές πράξεις. Οι πράξεις εκτελούνται: Σε ομάδες bits: δυαδικούς αριθμούς. 6

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά και Δυαδική Λογική Η δυαδική λογική ταιριάζει με την τεχνολογία του τρανζίστορ: 2 καταστάσεις: ON-OFF, 1-0. Ψηφιακά ηλεκτρονικά (2 στάθμες). Δυαδική άλγεβρα Boole: Λογική άλγεβρα. Συσχέτιση με διακοπτικά κυκλώματα. Η εργασία του Shannon(1938). 7

Ποσότητες Δυαδικής Λογικής Στη δυαδική λογική άλγεβρα: Καθορίζονται λογικές πράξεις μεταξύ των λογικών ποσοτήτων 0 και 1 (bits). Στα ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα: Κύκλωμα δέχεται ως είσοδο την ηλεκτρική αναπαράσταση των 0 και 1. Και παράγει στην έξοδό του την ηλεκτρική αναπαράσταση του αποτελέσματος μιαςλογικής πράξης. Το κύκλωμα υλοποίησης της λογικής πράξης ονομάζεται πύλη (gate). 8

Βασικές λογικές πράξεις λογικές πύλες Μία λογική πράξη μεταξύ μεταβλητών είναι μία συνάρτηση που ορίζεται από έναν πίνακα αληθείας (truth table). Το ηλεκτρικό κύκλωμα που εκτελεί μία λογική πράξη ονομάζεται λογική ή ψηφιακή πύληκαι παριστάνεται από ένα σύμβολο. Τα δυαδικά ψηφία 1 και 0, που ουσιαστικά παριστάνουν τις δύο καταστάσεις αληθής (true), ψευδής (false), στη φυσική τους υπόσταση είναι δυο διακριτά επίπεδα ηλεκτρικής τάσης (συνήθως στην ιδανική περίπτωση 5V και 0V). 9

Λογικές πράξεις με bits Διάγραμμα 1: Λογικές πράξεις με bits (Διδάσκων, 2015). 10

Πύλη OR Hέξοδος είναι αληθής (true) (1), εάν μια από τις εισόδους ή και οι δυο είναι αληθείς (1). Σχήμα 1: Πύλη OR (Διδάσκων, 2015). 11

Πύλη AND Hέξοδος είναι αληθής (1), όταν και οι δυο είσοδοι είναι αληθείς (1). Σχήμα 2:Πύλη AND (Διδάσκων, 2015). 12

Πύλη NOT (Αντιστροφέας) Δημιουργεί αντιστροφή του σήματος εισόδου. Σχήμα 3: Πύλη NOT (Διδάσκων, 2015). 13

Πύλη NAND (ΝΟΤ AND) Η έξοδος είναι ψευδής (0) μόνο όταν Α και Β είναι αληθείς (1). Σχήμα 4: Πύλη NAND (Διδάσκων, 2015). 14

Πύλη NOR (NOT OR) Hέξοδος είναι αληθής (1), όταν και οι δύο είσοδοι είναι ψευδείς (0). Σχήμα 5:Πύλη NOR (Διδάσκων, 2015). 15

Πύλη XOR Hέξοδος είναι αληθής (1), όταν ή μία εκ των δύο εισόδων είναι αληθής (1), αλλά όχι και οι δύο ταυτόχρονα. Σχήμα 6:Πύλη XOR (Διδάσκων, 2015). 16

Πύλη XNOR (NOT XOR) Hέξοδος είναι αληθής (1) όταν και οι δυο είσοδοι είναι ψευδείς (0), ή και οι δυο είναι αληθείς (1). Σχήμα 7:Πύλη XNOR (Διδάσκων, 2015). 17

Δυνατοί πίνακες αληθείας στο δυαδικό σύστημα Ένας πίνακας αληθείας παριστάνει τη συνάρτηση μεταξύ των εισόδων και της εξόδου ενός λογικού συστήματος. Για δυο εισόδους υπάρχουν τέσσερις πιθανοί συνδυασμοί πραγματικών τιμών: FF, FT, TF, TT Επειδή κάθε δυνατή είσοδος μπορεί να δώσει δύο διαφορετικές εξόδους (F, T)συνεπάγεται ότι οι δυνατοί πίνακες αληθείας για ένα λογικό σύστημα δύο εισόδων είναι: 2⁴=16. 18

Ιδιότητες και κανόνες της άλγεβρας Boole Λογικές πράξεις με σταθερές. Λογικές πράξεις με μια μεταβλητή. Λογικές πράξεις με δυο ή περισσότερες μεταβλητές. Λογικές πράξεις με σταθερές: AND OR NOT 0*0=0 0+0=0 0*1=0 0+1=1 O=1 1*0=0 1+0=1 1=0 1*1=1 1+1=1 19

Λογικές πράξεις-ιδιότητες με δυο ή περισσότερες μεταβλητές 20

Παράδειγμα (1) 21

Παράδειγμα (2) 22

Παράδειγμα 2 συνέχεια 23

Βιβλιογραφία Forouzan, Β. Α. (2003). Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών, Εκδόσεις Κλειδάριθμος. Tanenbaum, Α. S. (2013). Modern Operating Systems (3rd Edition), Pearson. Παπακωνσταντίνου, Γ., Τσανάκας, Π., Κοζύρης, Ν., Μανουσοπούλου, Α. και Ματζάκος,Π. (2004). Τεχνολογία Υπολογιστικών Συστημάτων και Λειτουργικά Συστήματα,ISBN 960-7251-25-3, Αθήνα. ΠασπαλλήςN.(2011). Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής Σημειώσεις μαθήματος.τμήμα Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Κύπρου. 24