Преобразование кодов с помощью RG

Регистры, на которых выполняются микрооперации сдвига, называются сдвиговыми. Сдвиг слова может быть осуществлен влево (в сторону старших разрядов) или вправо (в сторону младших разрядов) на i разрядов одновременно, где i=1,…,n-1. Регистры, имеющие цепи как левого, так и правого сдвига, называются реверсивными. Сдвиг слова влево и вправо, например, на один разряд можно описать соответственно как и .

Разряд синхронного регистра (без учета цепей выдачи информации) может быть построен как на синхронном (рис. 3, а), так и на асинхронном триггере (рис. 3, б). Аргументами функций возбуждения f являются разряды Si кода микрооперации и множество сигналов X, содержащее значения Di, Qi, Qj (j!=i) и т.д., что определяется системой микроопераций. Если используется асинхронный триггер, то тактирующий сигнал Т подается на вход КС.

Синтез функции возбуждения триггеров выполняют в следующей последовательности:

1. составляют таблицу переходов i-го разряда регистра, в которой отображают состояние триггера и значения сигналов из множества в момент времени S, а для момента времени (S + 1) -новое состояние триггера ; 2. В соответствии с системой подграфов переходов используемого триггера для каждой строки полученной таблицы (для каждого перехода ) записывают требуемые значения функций возбуждения триггера; 3. выполняют синтез КС в заданном элементном базисе. Если аргументами функций возбуждения триггеров являются значения Qj, то триггеры должны обладать внутренней задержкой.

20. Демультиплексоры

Демультиплексор – устр-во в котором сигналы с одного информационного входа распределяются в желаемой последовательности по нескольким выходам. Выбор нужной выходной шины обеспечивается кодом на адресных входах. Примеры ниже.

Демультиплексоры в виде самостоятельных ИС не изготавливаются, т.к. их функции могут выполняться дешифратором, имеющим хотя бы один вход разрешения, который используется как информационный вход.

Если информационные входы и выходы обоих коммутаторов представляют линии, то такие коммутаторы называют линейными. Если же входы и выходы – шины, то получим шинные мультиплексоры и демультиплексоры.

21. Мультиплексоры

Мультиплексор – Уст-во комумтирующее в желаемом порядке информацию, поступающую с нескольких входных шин на одну выходную. Мультиплексоры обладают двумя группами входов и одним реже двумя – взаимодополняющими выходами.

Одни входы информационные, другие управляющие. К ним относятся адресные и разрешающие входы. На первом рисунке простейший мультиплексор управляемый сигналом. Для переключения входных цепей используется один внешний сигнал. Когда A=1, F=X1; При А=0 F=X2

Эти же принципы используются в основе построения более сложных схем мультиплексоров. На втором рисунке мультиплексор 4:1(четыре линии к одной)? На третьем рисунке мультиплескор на основе дешифратора.

У мультиплексоров, выпускаемых в виде самостоятельных изделий, число информационных входов не превышает 16. Большее число входов обеспечивается путем наращивания. Два сопособа наращивания: объединение нескольких мультиплексоров в пирамидальную систему, либо последовательным соединением разрешающих входов и внешних логических элементов. Пирамидальный характер состоит в том, что каждая ступень, начиная с первой, имеет больше входов, чем последующая. Младшие разряды кода адреса подаются на адресные входы первой ступени, а ступеням более высокого ранга соответствуют старшие разряды адресного кода. Недостатки: Много микросхем, невысокое быстродействие.

22. Классификация, основные параметры дешифраторов. Линейные дешифратор.

Дешифратор – Узел ЭВМ осуществляющий микроперацию преобразования входного n-разрядного числа в выходной сигнал на одной из m выходных линий, где m=2^n Деш-р. – узел комбинационного типа. Если Деш-р все комбинации полностью, то он называется полным.

Три вида дешифраторов:

- Линейные.

- Пирамидальные.

- Многоступенчатые.

Параметры дешифраторов:

- Время дешифрации

- Кол-во используемых логич. элм-ов

tдеш = t_{&(n вх)}

V = 2^n - для n-входовых эл-ов

V*= 2^n (n-1) – для 2-х входовых эл-ов

Схема линейного дешифратора.

23. Пирамидальный дешифратор. Шифраторы.

tдеш = t_&(n-1)

V* = 2(2n-2)

Удобно строится на 2-х входовых элементах.

Основные достоинства: использование только двухвходных элементов.

Недостаток: низкое быстродействие.

Шифратор выполняет функцию, обратную дешифратору. Классический шифратор имеет m входов и n выходов, и при подаче сигнала на один из входов (обязательно на один, и не более) на выходе появляется двоичный код номера возбужденного входа. Число входов и выходов такого шифратора связано соотношением m=2n. Шифратор можно использовать, например, для отображения в виде двоичного кода номера нажатой кнопки или положения многозначного переключателя.

24. Многоступенчатый дешифратор. На примере 2-х ступенчатого.

tдеш =2t_&

V* = 2^k(2+2^k), где n = 2k

25. Назначение и классификация счетчиков. Основные параметры счетчиков. УГО.

Счетчик - последовательностная схема, предназначенная для выполнения микрооперации счета и хранения слов. Число разрешенных состояний счетчиков называют его периодом, модулем или коэффициентом пересчета К. Счетчики могут быть построены на основе счетных триггеров со специальными межразрядными связями, на основе сдвигающих регистров (кольцевые счетчики) и на основе многоустойчивых элементов.

По характеру микрооперации счета счетчики подразделяются на суммирующие, вычитающие и реверсивные.

При поступлении очередного счетного сигнала X содержимое суммирующего счетчика увеличивается на 1, а вычитающего - уменьшается на 1. Реверсивный счетчик может выполнять как микрооперацию суммирования, так и микрооперацию вычитания, в зависимости от значения сигнала на управляющем входе Y (например, при Y=1 выполняется суммирование, а при Y=0 - вычитание).

В зависимости от основания системы счисления, в которой осуществляется микрооперация счета, различают двоичные счетчики, двоично-пятеричные, двоично-десятичные и т. д.

Счетчики классифицируются и по схемным признакам. Для построения счетчиков в потенциальной элементной базе применяются преимущественно синхронные триггеры с внутренней задержкой, что позволяет использовать на один разряд двоичного счетчика один триггер.

По способу организации цепей переноса (заема) между разрядами счетчики подразделяются на следующие типы: с последовательным переносом; со сквозным переносом; с параллельным переносом; с групповым переносом.

По характеру изменения состояний: если микрооперация счета выполняется в канонической двоичной системе счисления (в однородной позиционной двоичной системе счисления с естественным порядком весов), то такой счетчик называют счетчиком с естественным порядком счета. Если микрооперация счета выполняется в неканонических системах (например, символических, с искусственным порядком весов), то порядок счета считается искусственным.

Основными временными характеристиками счетчиков являются:

f - максимальная частота поступления счетных сигналов; t - время перехода счетчика из одного состояния в другое.

К155ИЕ5 К155ИЕ2 К155ИЕ7 К155ИЕ6

Слева направо:

1.Асинхронный двоичный счетчик со входом сброса R и синхровходами от первого и второго триггеров С1, С2, которые изначально не соединены.

2. Асинхр. двоично-десятичный счетчик со входом установки счетчика в 9(1001) S9 и сброса R. 3. Синхронный реверсивный двоичный счетчик со входами от четырех триггеров, синхровходом С

26. Асинхронные суммирующие счетчики.

При поступлении очередного счетного сигнала X содержимое суммирующего счетчика увеличивается на 1.

Достоинства: - Просто; - Электрически не нагружает схему.

Недостатки: - Медленно, из-за суммарной задержки при переключении тригеров;

- Возможность появления ложных сигналов на выходе схемы.

27. Асинхронные вычитающие счетчики.

При поступлении очередного счетного сигнала X содержимое вычитающего счетчика уменьшается на 1.

Достоинства: - Просто; - Электрически не нагружает схему.

Недостатки: - Медленно, из-за суммарной задержки при переключении тригеров;

- Возможность появления ложных сигналов на выходе схемы.

28. Счетчики с произвольным коэффициентом пересчета. Методы обнуления и дешифрации.

1. Построить счетчик с коэффициентом пересчета M.

2. => разрядность счетчика n

3. Выбирается базовая схема счетчика M^V

4. Анализируется работа счетчика М по каждому разряду, отмечается отклонение от работы счетчкика M^V и вносятся коррективы в базовую схему.

5. Полученная схема проверяется с помощью временной диаграммы.

Метод бнуления
Метод дешифрации

29. Счетчики с произвольным коэффициентом пересчета. Метод ОС.

1. Построить счетчик с коэффициентом пересчета M.

2. => разрядность счетчика n

3.

4. М* => x₁,x₂,...,x_n

5. Один раз за цикл работы счетчика в любом месте по таблице истинности прибавляется M*

6. Выбирается базовая схема счетчика M^V

7. Анализируется работа счетчика М по каждому разряду, отмечается отклонение от работы счетчкика M^V и вносятся коррективы в базовую схему.

8. Полученная схема проверяется с помощью временной диаграммы.

Дата добавления: 2014-01-20