e) Bộ điều khiển (control unit CU)
3.1ĐẠI SỐ BOOL
Đại số Bool là cơ sở toán học của các phép tính trên số nhị phân. Khác với đại số thông thường trong đại số Bool các hằng và biến chỉ nhận 2 giá trị 0 và 1. Một biến Bool là một đại lượng mà tại một thời điểm chỉ có thể bằng 0 hoặc 1. Một biến Bool thường dùng để biểu diễn mức điện thế (Voltage Level) trên một đường dây hoặc tại các cổng xuất nhập của máy tính. Ví dụ, trong các máy tính, giá trị 0 có thể được gán cho các điện thế trong dãi từ 0 đến 0.8 V, trong khi giá trị 1 được gán cho các điện thế trong khoảng từ 2 đến 5V. Các điện thế trong khoảng từ 0.8 đến 2V là không xác định.
Như vậy là các biến Bool không biểu diễn các số chính xác mà nó chỉ dùng để biểu diễn trạng thái hay chế độ của các đại lượng vật lý mà người ta gọi là mức logic ( Logic Level). Một điện thế trên một mạch số có thể gọi là mức 0 (level 0) hoặc mức 1 (level 1) phụ thuộc vào giá trị bằng số thực tế của nó. Trong lĩnh vực logic số, logic 0 và logic 1 được dùng để mô tả các trạng thái sau:
LOGIC 0 LOGIC 1 False True Off On Low High No Yes Open switch Close switch
Đại số Bool là cơ sở toán học để thực hiện các phép toán trên biến Bool. Chúng ta sẽ dùng các chữ cái để biểu thị các biến Bool như trong đại số thông thường. Các biến có thể viết thường hoặc viết hoa. Ví dụ biến a, A, b, B. Tại mỗi thời điểm mỗi biến chỉ có thể nhận giá trị 0 hoặc 1.
So với đại số thông thường đại số Bool đơn giản hơn. Trong đại số Bool không có phân số, không có số mũ, không có số âm, không có khai căn, không có logarith, không có số ảo … Đại số Bool chỉ có 3 phép toán cơ bản sau:
a. Phép cộng logic, gọi là phép OR, ký hiệu bởi dấu + b. Phép nhân logic, gọi là phép AND, ký hiệu bởi dấu *
b. Phép bù hoặc đảo logic, gọi là phép NOT, ký hiệu bởi dấu gạch ngang trên đầu (over bar)