8
Историческая справка
Первые логические вентили были реализованы механически. В 1837 году
английский изобретатель Чарльз Бэббидж разработал вычислительную машину,
названную им аналитической, которая считается прообразом современного
компьютера.
В 1847 году английский математик и логик Джордж Буль в своём
трактате «Математический анализ логики» заложил основы современной
алгебры логики, связав её с логикой высказываний. При этом он ввёл свою
алгебраическую систему которая содержала следующие функции: конъюнкция
(логическое умножение, оператор «AND»), дизъюнкция (логическое сложение,
оператор «OR») и отрицание (оператор «NOT»). Впоследствии данная алгебра
была названа Булевой.
В этом же 1847 году шотландский математик и логик Огастес де Морган
опубликовал правила, связывающие пары логических операций при помощи
логического отрицания (Законы де Моргана).
В 1881 году американский математик и
логик Чарльз Сандерс Пирс
теоретически доказал, что функция «инверсия дизъюнкции»
является
универсальной и позволяет заменить все другие логические функции. Данная
функция получила имя «функция Пирса», знак операции — стрелка Пирса ↓.
Позже, элемент, реализующий данную функцию стали называть элементом
Пирса или «ИЛИ-НЕ». Данная работа была опубликована только в 1933 году.
В 1913 году американский математик и логик Генри Морис Шеффер
теоретически доказал, что функция «инверсия конъюнкции» является
универсальной и позволяет заменить все другие логические функции. Данная
функция получила имя «функция Шеффера», знак операции— штрих Шеффера
|. Позже, элемент, реализующий данную функцию стали называть элементом
Шеффера или «И-НЕ».
В 1927 году российский советский математик и логик Иван Иванович
Жегалкин представил алгебру логики как арифметику вычетов по модулю 2.
Данная универсальная функция получила позднее название «полином
Жегалкина», а знак операции — . Позже, элемент, реализующий данную
функцию стали называть «Исключающее ИЛИ».
В 1935 году немецкий инженер Конрад Цузе
разрабатывает для своей
вычислительной машины Z1 первые действующие электромеханические
вентили.
В 1906 году американский изобретатель Ли де Форест вводит в
вакуумную лампу Джона Флеминга третий электрод — управляющую сетку и
9
получает триод, который может может работать не только в качестве усилителя
электрических сигналов, но и в качестве простейшего переключателя (вентиля).
В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в
лабораториях Bell Labs впервые создают действующий биполярный транзистор.
Позднее,
как мы еже знаем, транзисторы заменили вакуумные лампы в
большинстве электронных устройств, совершив революцию в создании
интегральных схем.
Особенностью схемотехники является широкое применение для описания
процессов функционирования устройств формальных языков и основанных на
них формализованных методов проектирования. Формальными языками
являются булева алгебра (алгебра логики, алгебра Буля),
которая позволяет
описывать принципы построения и работы логических схем компьютеров.
Алгебра логики дала в руки конструкторам мощное средство разработки,
анализа и совершенствования логических схем. В самом деле, гораздо проще,
быстрее и дешевле изучать свойства и доказывать правильность работы схемы
с помощью выражающей её формулы, чем создать реальное техническое
устройство. Благодаря использованию формализованных методов, достигается
многовариантность в решении прикладных задач,
появляется возможность
оптимального выбора схемотехнических решений по тем или иным критериям.
Достарыңызбен бөлісу: