Основні логічні елементи комп'ютера - це логічні вентилі І, АБО і НЕ, об'єднані в полусумматора і повні суматори. Вони застосовуються для обчислень. Для зберігання інформації в регістрах і оперативної пам'яті комп'ютера, а також у флеш-картах застосовують комбінацію логічних вентилів, яка називається тригер.
У регістри мікропроцесора інформація (дані) надходять як з осередків пам'яті, так і з зовнішніх пристроїв. Дані регістрів доступні для мікропроцесора. Обробка даних відбувається в регістрах. Результати обробки або дані, що зберігаються в регістрах, можна вивести в будь-який осередок оперативної пам'яті або на зовнішній пристрій.
На вхід логічних вентилів надходить високе (одиниця) або низька (нуль) напруга. Використовуючи закони формальної булевої логіки, комп'ютер складає ці виконавчі цифри за допомогою суматорів. Поєднуючи їх в більш складні схеми, можна також вичитати, множити і ділити.
Логічні вентилі І, АБО мають по два (або більше) входу і один вихід.
Логічний вентиль І виконує операцію кон'юнкції (логічного множення). На виході виходить одиниця, тільки якщо на обидва входи надійшли одиниці (рис.3.1).
Рис.3.1. Операції логічного вентиля І
Логічний вентиль АБО виконує операцію диз'юнкції (логічного додавання). На виході виходить нуль, тільки якщо на обидва входи надійшли нулі (рис.3.2).
Мал. 3.2. Операції логічного вентиля АБО
Логічний вентиль НЕ виконує операцію інверсії (заперечення). Має один вхід і один вихід. Одиниця на вході дає нуль на виході і навпаки (рис.3.3).
Мал. 3.3. Операції логічного вентиля НЕ
Полусумматор (рис. 3.4) призначений для складання однорозрядних двійкових чисел. Може видавати біт перенесення - число, яке «переноситься» в старший розряд, - але не може приймати біт перенесення з молодшого розряду. Застосовується в каскаді сумматоров (схемі з окремих сумматоров) для обчислень в молодшому розряді.
Мал. 3.4. полусумматор
Очевидно, що біт перенесення виникає при складанні двох одиниць. На виході полусумматора буде нуль, якщо на вхід подаються однакові цифри, і одиниця, якщо різні. Це відповідає двійковій таблиці додавання.
Суматор (рис. 3.5) складає два однорозрядних двійкових числа і біт перенесення від молодшого розряду. У свою чергу передає біт перенесення в старший розряд.
Каскад сумматоров об'єднує полусумматор для молодшого розряду і по одному сумматору для старших розрядів чисел. Він дозволяє підсумувати багаторозрядні двійкові числа.
Тригер (рис. 3.6) дозволяє запам'ятовувати, зберігати і зчитувати інформацію.
На тригерах будуються осередки оперативної пам'яті, регістри. Кожен тригер зберігає 1 біт інформації. Складається з двох логічних елементів «АБО» і двох елементів «НЕ». У нього два входи і один вихід. При роботі тригера враховується його попередній стан.
У початковому стані на обидва входи подані 0 і на виході буде 0.
Якщо на А - нуль і попередній стан - нуль, то на виході - нуль.
Якщо на В - нуль, а від попереднього стану або з А надходить одиниця, то на виході - одиниця. Якщо на В - одиниця, то на виході - нуль.