Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Последовательностные функциональные узлы. Регистры и регистровая память

ЭЕМ машина негізі

 


Логикалық схемалар

Логикалық схемалар үшін ақиқат кестесін тұрғызу

Логических схемалар логикалық элементерден тұрады. Ал логикалық ақиқат кестесі сол жағында кіріс өзгермелі шамалардың әр түрлі қатынаста тұратынын көрсетеді? Ал кестенің оң жағы логикалық схемасының шығысындағы мәндерді көрсетеді. Дәстүр бойынша екілік кодтар өсу ретімен жазылады. 1.6 суретте ақиқат кестесі және логикалық схема көрсетілген.




 


Рис. 1.6.Логикалық схема және оның ақиқат кестесі


 

Егер біз логикалық сөйлемге логикалық схема тұрғызсақ, онда мүмкін біз артық элементтер

қолданып схема құрастырамыз. Сол үшін біз логикалық алгебра негіздерін қарастырсақ сонда схемамыз күрделі болмайды. Қарастырылатын схемада логикалық бірнеше көбейтулердің логикалық қосындысы болады [3]. Берілген схемаға логикалық сөйлем жазайық:


(1.1)

 


Көбейтіндердің қосындысы - Булев сөйлемі нормаль дизъюнкция түрі (НДТ) , болып аталады.


Булево выражение в виде произведения сумм называется конъюнктивной нормальной формой (КНФ).


Қосындылардың көбейтілуі - Булев сөйлемі нормаль конъюнкция түрі (НКТ) , болып аталады.


Логикалық қосу ережесі бойынша (1.1) сөйлем шығысында логикалық 1 болады, егер қосындыға кіретін көбейтінділердің аз дегенде біреуі 1-ге тең болса.

Логикалық көбейту ережесі бойынша әр көбейтінді 1 — ге тең болады, егер әр көбейтілінетін өзгерме шама 1 -ге тең болса. Ал енді осы мүмкіндіктерді жеке қарастырайық.


· Көбейтінді 1 ге тең болады, егер келесі шарт орындалса: и , и . Басқа өзгерме шамалар - және - жауабына тәуелді емес. Сол себептен логикалық 1 келесі көбейтінде болу үшін , мұнда , ал өгермелер и 4 комбинацияларда болуы мүмкін: , , и .

· Көбейтінді тең болады 1 ге , егер келесі шарт орындалса: и немесе . ), және , және . Көбейтіндіге кірмейтін шамасына тәуелді емес. Сол себептен логическалық 1 ақиқат кестесінің жолында шығада, егер толық көбейтіндінің құрамында және бір сәтте , ал өзгерме өзінің екі комбинацияларында кездеседі: .

· Көбейтінді 1 ге тең болады, егер келесі шарт орындалса: және (немесе ), және , және . Кірмейтін өзгермеге көбейтінді тәуелді емес. Сол себептен логическалық 1 ақиқат кестенң жолдарында табылады көбейтіндісіне сәйкес және ішінде және бір сәтте , ал өзгермесі екі ықтимал комбинациясында бола алады: .

· Көбейтінді 1 ге тең болады, егер келесі шарт орындалса: и (немесе. ), (және ), ижәне және . Сонда логическалық 1, берілген толық көбейтіндіге сәйкес барлық өзгермелер үшін , сол себептен логическалық 1 ақиқат кестесінің жолында шығады, егер .

· Ықтималдыларды зерттегенде бір неше көбейтінділер бірдей боп шығады. Мысалы, кіріс өзгермелердің комбинациялары 0011 келесі көбейтілерде кездеседі және . Ал вүш көбейтінде кездеседі: және , және . Сол себептен логикалық сөйлемдерді минимизациялауға болады. Минимизация 2-ші лекцияда қарастырылады.

 

· Кілттік терминдер

· НДТ - нормаль дизъюнкция түрі - логикалық сөйлемді көбейтінділердің қосындысы арқылы көрсету.

· Инверсия- ЕМЕС операциясы - логическалық әрекет арқасында, кірістегі ноль пайда болуы, шығыста логикалық бірді береді.

· Инвертор- логическалық элемент, ЕМЕС операциясын орындайды.

· НКТ - нормаль конъюнкция түрі- логикалық сөйлемді қосындылардың көбейту арқылы көтсету.

· Логическая переменная - логикалық өзгерме шама не 1, немесе 0 бола алады.

· Логическая схема - логикалық элементтерден тұратын схема.

· Логическая функция - логикалық өзгермелер не 1, немесе 0 бола алатын және сөйлем құра алатын функция.

· Логическа элементі - Элементар логическалық функцияны графикалық бейнелеуі.

· Логикалық- ЕМЕС операциясы, инверсия - логикалық әрекет арқасында шаманың күйін қарама қарсы күйге өзгертеді.

· Логикалық қосу- НЕМЕСЕ операциясы, дизъюнкция - логическалық әрекет, кірісте аз дегенде бір логикалық 1 болса, шығыста логическалық бір пайда болады.

· Логичкалық көбейту- ЖӘНЕ операциясы, конъюнкция - логическалық әрекет, кірісте аз дегенде бір логикалық 0 болса, шығыста логическалық 0 пайда болады

· Ақиқат кестесі - ішінде кіретін өзгерме шамалардың әр түрлі комбинациясы бар, ал шығысында сәйкес логикалық функция мәні.

· Краткие итоги

· Любая цифровая вычислительная машина состоит из логических схем. Логические схемы, в свою очередь, состоят из логических элементов. Самыми простыми логическими элементами являются элементы И, ИЛИ и НЕ. Им соответствуют функции логического умножения, сложения и инверсии.

2.Логикалық схемаларды минимизациялау

·

· Аннотация: Логикалық схемалардың жұмыс істеуі және оз ара байланысы және минимизация принциптері қарастырылады.

·

· Ақиқат кестесі бойынша логикалық сөйлемдер құрастыру.

· Каноническая сумма минтермов

· Минтерм — Шығыс өзгерме (функция мәні) логикалық 1- ге тең болғанда, оның бір жолақтағы кіріс өзгермелердің көбейтіндісіне тең. Егер минтернге кіретін өзгерме шама инверсиямен кірсе , онда оның жолақтағы мәні 0 тең болады. Инверсия жоқ кезде 1 тең болады.

· Минтермдердің каноникалық косындысы - ол ақиқат кестені толық сипаттайтын сөйлем. Ол келесі тізюекке сәйкес:

· n - Берілген ақиқат кестесінде функциялары 1-ге тең болған жолақтардың саны. Сосын

· n толық көбейтінділердің қосындысын жазамыз.

· Сосын әр көбейтінділерде инверсиялар қойылады.

· Мысал үшін рис. 1.6, суретте минтерндердің каноникалық қосындысы былай жазылады: так:

· ( 2.1)

· (1.1) және (2.1) салыстырғанда бір ақиқат кестесінде екі сөйлем бар екені көрінеді (. 1.6,б сурет) . (1.1) сөйлем қысқаша жазылады, ал минимизациялану мүмкіндігі әлі оған бар. Сол себептен логикалық схеманы да 1.6, a. Суретте көрсетілген минимизациялау мүмкіндігі бар.

· Логикалық сөйлемдердің минимизациялауы әр түрлі әдістермен, негізінде Булев алгебра ережелерімен, мысалы , Вейч диаграммасы , Венн диаграммасы жәнекесте әдісі, ал бірақта ең қарапайым және көркімдісі ол Карно картасы көмегімен минимизациялау, 1953 г. Морисом Карно жариялаған.

· Карно картасы көмегімен минимизациялау

· Карно картасы — ақиқат кестені графикалық бейнелеуі. Әр Карно картасының клеткасы ақиқат кестесінің жолағына сәйкес. Картаның осьтары бойынша өзгерме шамаларының комбинациялары қойылады, ал ішіне - функция шамалары.

· Карно картасының мақсаты — өзгерме шамаларының логикалық қосындыларының тура және инверсия мәндерін табу.Өзгерме шама үшін, мысалы, , тОсындай қосынды ның әр түрлі мәндері үшін: :егер болады , егер эонда . жақшаның сыртына шығарғанда:

·

· - қосынды алып тастауға болады, ондада сөйлемнің мәні өзгермейді. Карно картасы көмегімен минимизациялау әдісінің тоқатері осында. Қойылған минимизация мақсатына жету үшін карта осьтерін белгілеу ережесін сақтау керек:

· 1. Вертикаль осьінің белгілеуі горизонталь осьіне тәелді емес.

· 2. Өзгермелердің комбинацияларын белгілеуін әр түрлі қатынастан бастауға болады.

· 3. Барлық өзгерме шамаларының комбинациялары берілу керек.

· 4. Картаның көршілес клеткаларының қатынастары бір белгіден артық ажыратылмау керек, бірақта жолақтың (бағаналардың ) сыртқы клеткалары бір біріне көрші болып саналады..

· 5. Екі өзгерме функциясы үшін Карно картасы - бұл квадрат 2x2 клетка. Бұл клеткаларда 4 функция мәні орналқан ақиқат кестесінің ең соңғы бағанасы ( 2.2 сурет).

·

·

· 2.2 Сурет. Ақиқат кестесі (а) және Карно картасы(б) екі өзгерменің функциясы.

· Үш өзгермелі функциясы үшін Карно картасы - бұл төртбұрыш 2x4 немесе 4x2 клетка. Бұл клеткаларда функцияның сегіз шамалары ақиқат кестенің соңғы бағанасының мәні орналасқан. (. 2. 3 сурет). Ең үлкен осьтерді белгілегенде төртінші белгілеу ережесін ұстану керек және бақылау керек келесі комбинациялар және , немесе және , көршілес болмау керек,бұларда бір біріне ауыстыру үшін екі мәндерін ауыстыру қажет.

· Төрт өзгермелі функциясы үшін Карно картасы-бұл квадрат 4x4 клетка.

· Бұл клеткаларда функцияның оналты шамалары ақиқат кестенің соңғы бағанасының мәні орналасқан. 2.4 сурет. Осьтерді белгілегенде төртінші белгілеу ережесін ұстану керек және бақылау керек келесі комбинациялар және , немесе және , көршілес болмау керек,бұларда бір біріне ауыстыру үшін екі мәндерін ауыстыру қажет.

· Бес өзгермелі функция үшінКарно картасы-бұл куб 5x 5 клетка, сол себептен бұл функция үшін Карно картасы қолданбайды.

·

·

· 2.3. Сурет Ақикат кестесі (а) және Карно картасын толтыру ережесі(б, в, г, д) 3 өзгермесі бар логикалық функциясы үшін.

·

·

· 2.4.Сурет. Ақикат кестесі (а) және Карно картасын толтыру ережесі(б, в, ) 4өзгермесі бар логикалық функциясы үшін.

· Кейбір жағдайда функциның мәні орнына жалпы түрде карта клеткаларына нақты (логическалық 0 және 1) мәндері қойылады ақиқат кестесінің сәйкес жолақтарынан. Сосын тек бірмен толған клеткалар қарастырылады. Барлық бірлер контурмен қоршалуы тиіс келесі контурлар құрастыру ережелері бойынша:

· Контурлар төртбұрышты болуы керек және контур ішінде бірлердің саны болу керек, мұнда - тұтас сан. Сонымен контурда болу керек немесе: бір, немесе екі, немесе төрт, немесе сегіз бірлер.

· Контурда бірлердің саны максимал болу керек және контурлар бір бірімен қыйылысуы мүмкін. Еске сақтау керек сыртқы жолақтар және сыртқы бағаналар бір біріне көршілес, сол себептен кейбір контурлар үзілген болуы мүмкін.

· Барлық бірлер контурмен қапталған болы тиіс.Жеке тұрған бір — олда контур және оған өзгерме шамалардың көбейтіні сәйкес.

· Қапталған контурды жазғанда оны логикалық көбейтінділердің логикалық қосындысы минималды сөйлем құрайды. Әр көбейтіндіге бір контур сәйкес. Бұл көбейтіндіге тек қана контур ішінде тұрақты болып қаған өзгермелі шама кіреді. Және өзгерме шама көбейтіндіге инверсиямен кірмек, егер оның мәні 0 тең болса, инверсиясыз болып киреді, егер оның мәні 1 ге тең болса.

· 1 мысал. 2.5, сурет. Суретте көрсетілген ақиқат кестесіне минималды сөйлем жазыңыз және оған сәйкес логикалық схема тұрғызыңыз.

· Бір вариантта осьтердің белгілеуінде (рис. 2.5,б) бірінші контур төрт бірліктен тұрады және контур үзілген. Егер келесі белгілеу алсақ 2.5,сурет , онда контур дұрыс бейнелі болады, ал оған сәйкес сөйлем өзгеріссіз қалады. Жолақ бойымен сызылған Карно картасында сыртқы бағаналар көршілес болады. 2.5,б суретте контур -цилиндр , комбинациялары және арасында кесілген. Ал 2.5,в суретінде сол кесіген контур көрсетілген комбинациялары және арасында.

· Бірінші контур төрт бірліктерді қатыған оған сәйкес минтерм қосындылары: , мұнда өзгеріссіз қалған өзгермесі.

· Екінші кшнтур екі бірліктерді қамтидзы, оған сәйкес минтерм қосындысы , мұнда өзгерме шама екі ықтимал мәнінде алады, ал көбейтінді о өзгермейді. Сонымен минималды сөйлем:

· ( 2.2)

· Оған сәйкес логикалық схема 2.5,г. Суретте.

·

·

·

·

· 2.5. сурет. Үш өзгерменің функциясын минимизациялауы

· Салыстыру үшін максимал сөйлемін жазайық:

· ( 2.3)

· (2.2) және (2.3) арасындағы айырмашылығы ақиқат. Ал (2.3) сөйлемінің логикалық схемасы өте күрделі болмақ және сенімсіз. Ал логикалық схема 2.5,г. суретінде қарапайым және сенімді жұмыс істейді..

· 2. мысыл. 2.6,а, Суретінде көрсетілген ақиқат кестесіне қарап минималды логикалық сөйлем жазыңыз да және оның логикалық схемасын тұрғызыңыз..

·

·

· Рис. 2.6. Төрт өзгермелі функциясын минимизациялау

· Бастапқы остерді белгілегенде ( 2.6,б сурет) Бірінші контур төрт бірліктерден тұрады номерлері 1.1, 1.2, 1.3 и 1.4, олар карта бұрыштарында орналасқан, олар үзілген. Егер келесі белгілеуді алсақ 2.7, суретте көрсетілген , онда контур квадрат тәрізді, ал сөйлем болса өзгеріссіз қалады. Шеткі бағаналар және шеткі жолақтар көршілес болғандықтан Карно картасы төрт өзгермелі функциясы үшін жазықтықта жатқан торроид ретінде көруге болады.Жазық квадраттан тороид алу процессын оңай елестетуге болады.Бастама үшін алдымен шеткі жолақтарды жалғау керек ойша. Цилиндр болады. Сосын цилиндрлардың табандарын ойша жалғастыру керек. Торроид құрылды. 2.6,б суретте тороидтың разверткасы көрсетілген комбинациялары және арасында "кесілген" және комбинациялары және арасында "кесілген" А л 2.7 суретте сол торроидтың разверткасы көрсетілген комбинациялары және және , комбинациялары және араларында кесілген. Контурларды қарастырып минималды сөйлем табамыз: . Оған сәйкес логикалық схема 2.8. суретте көрсетілген.

·

·

· 2.7. сурет Төрт өзгермелі логикалық функциясын минимизациялау.

·

·

· 2.8. Сурет Минимизацияланған сөйлемнің логикалық схемасы.

·

3.Еркін кодтардың түрлендіргіші

·

· Кілті сөздер: логикалық схема, алгоритм, минимизация әдісі

· Еркін кодтарды түрлендіргіш<- бұл логикалық схема белгілі математикалық формуласын іске асырады. Мұндай схеманың кірісіне екілік код беріледі, яғни өзгерме . Схеманың шығысында екілік код шығады , функциясына сәйкес.

· Мысал ретінде [2], кіретін кодты үш есе өсіретін . функциясына сәйкес , берілген математика формуласымен есептелінген:

· табл. 3.1). бұл екі разрядты екілік сан.Сол себептен осы схеманың шығысыда беске тең болу керек.

· Үш кірісі бар схеманы құрастыруын қарастырайық Осындай есепті шешу қыймылының реті:

·

· Үш кірісті схеманың шығысындағы максималды кодты анықтаймыз: 10101

· Ақиқат кестесін толтырамыз -табл. 3.1). бұл 5 разрядты екілік сан.Сол себептен осы схеманың шығысыда беске тең болу керек.

· Кесте шығысында бес бағанадан тұрады екілік кодКесте шығысында бес бағанадан тұрады екілік кодтың разрядына сәйкес.

· Әр шығысына минималды сөйлем табамыз Карно картасын пайдаланып (рис. 3.1)

· Алынған сөйлемнің арқасында бес шығысы бар логикалық схема тұрғызамыз әр қайсысы екілік разрядына сәйкес (рис. 3.2).

·

·

· Таблица 3.1. Таблица истинности трех-входовой схемы умножения на 3

·

· Входной коВходной код Выходной код

· В десятичном выражении В двоичном коде В десятичном выражении В

 

· двоичном коде

· 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

· 1 0 0 1 3 0 0 0 1 1

· 2 0 1 0 6 0 0 1 1 0

· 3 0 1 1 9 0 1 0 0 1

· 4 1 0 0 12 0 1 1 0 0

· 5 1 0 1 15 0 1 1 1 1

· 6 1 1 0 18 1 0 0 1 0

· 7 1 1 1 21 1 0 1 0 1

·

· 3.1. Сурет. Логикалық формуланы x_{шығ}=3x_{кір} іске асыратын 3 кірісті түрлендіргіштің шығыс сигналының логикалық сөйлемін минимизациялау

· 3.2. Сурет. Үшке көбейту формуласын іске асыратын үш кірісті түрлендіргіштің логикалық схемасы.

· . формуласын іске асыратын 4 кірісі бар түрлендіргіштің шешу алгоритмы бұрынғы дай ақ.

· 4 кірісті схеманың шығысындағы максималды кодты анықтаймыз: - бұл 6 разрядты екілік сан. Сол себептен бұл схеманың шығысы да алты болмақ.

· Салынатын схеманың ақиқат кестесін толтырайық (табл. 3.2). Кесте шығысында алты бағанадан тұрады екілік кодтың разрядына сәйкес.

· Әр шығысына минималды сөйлем табамыз Карно картасын пайдаланып (рис. 3.3).

· Алынған сөйлемнің арқасында алты шығысы бар логикалық схема тұрғызамыз әр қайсысы екілік разрядына сәйкес (рис. 3.4).

· Егер бағананың барлық жолағы бірге тең болса , бұл дегеніміз қандай кіріс сигналы болмасын шығысына батареяның кернеуі беріледі.

· Егер бағананың барлық жолағы 0 тең болса , бұл дегеніміз қандай кіріс сигналы болмасын шығысы шығысы ортақ нүктеге жалғанған ( жерге).

·

·

· 3.2. Кестес Үшке көбейтілген төрт кірісті схеманың ақиқат кестесі

· Кіріс коды Шығыс коды

· Ондық мәнінде Екілік кодта Ондық мәнінде Екілік кодта

·

· 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

· 1 0 0 0 1 3 0 0 0 0 1 1

· 2 0 0 1 0 6 0 0 0 1 1 0

· 3 0 0 1 1 9 0 0 1 0 0 1

· 4 0 1 0 0 12 0 0 1 1 0 0

· 5 0 1 0 1 15 0 0 1 1 1 1

· 6 0 1 1 0 18 0 1 0 0 1 0

· 7 0 1 1 1 21 0 1 0 1 0 1

· 8 1 0 0 0 24 0 1 1 0 0 0

· 9 1 0 0 1 27 0 1 1 0 1 1

· 10 1 0 1 0 30 0 1 1 1 1 0

· 11 1 0 1 1 33 1 0 0 0 0 1

· 12 1 1 0 0 36 1 0 0 1 0 0

· 13 1 1 0 1 39 1 0 0 1 1 1

· 14 1 1 1 0 42 1 0 1 0 1 0

· 15 1 1 1 1 45 1 0 1 1 0 1

·

3.3. Сурет Логикалық формуланы x_{шығ}=3x_{кір} іске асыратын 4 кірісті түрлендіргіштің шығыс сигналының логикалық сөйлемін минимизациялау

· 3.4. Сурет Үшке көбейту формуласын іске асыратын 4 кірісті түрлендіргіштің логикалық схемасы.

 

Принятые сокращения

СОЗУ - сверхоперативное запоминающее устройство.

ИМС - интегральная микросхема

Краткие итоги

Если триггер может быть воспринят как устройство для хранения одного бита информации, параллельное соединение триггеров с единым управлением позволяет синтезировать регистр, предназначенный для сохранения одного многоразрядного числа.Разрядность сохраняемого числа равна разрядности регистра. Соединение нескольких регистров позволяет создать схему памяти для хранения нескольких многоразрядных чисел. Количество этих чисел равно количеству регистров и равно целой степени числа 2 - то есть возможно соединение 2, 4, 8, 16 и т.д. регистров. Для их адресации понадобятся соответственно 1, 2, 3, 4 и т.д. адресные линии.

Набор для практики

Вопросы для самопроверки

· Что такое регистр?

· Что такое СОЗУ?

· Нарисуйте функциональную схему:

· 2-разрядного регистра;

· 8-разрядного регистра.

Упражнения к лекции 8

Упражнение 1

Вариант 1 для упражнения 1.Нарисуйте схему СОЗУ для хранения 8 байт на базе регистра

 

Вариант 2 для упражнения 1.Нарисуйте схему СОЗУ для хранения 16 байт на базе регистра

 

Вариант 3 для упражнения 1.Нарисуйте схему СОЗУ для хранения 32 байт на базе регистра

 

 

8. Тізбекше функционалды тораптар. Регистрлар және регистрлық жад

Аннотация:Регистрлер — электронды жад және оның жұмыс істеу принципы.

Кілтті сөздер:Сигналдың артқы фронты, дешифратор адресі, register file, Жадқа сақтайтын құрылғы, логикалық, триггерлер,регистрлар, разрядтық, байт

Регистр - бұл ИМС ( интегралды микросхема) , көп разрядты сөйлемді сақтау және жадқа сақтау үшін арналған орта дәрежелі интеграция.

Регистр- ''қыстырғыш ''

Қарпайым регистр - ол параллель жалғанған бірнеше триггерлер ( 8.1 сурет а) регистр -қыстырғыштың ШГБ ( шартты графикалық белгісі) 8.1 сурет,б. көрсетілген. Егер регистр триггер- "қыстырғыш" негізінде құралған болса, онда оны регистр- "қыстырғыш" деп атайды. ИС регистр құрамына алдыңғы күшейткіштер және басқару элементтер кіреді, мысалы ,

8.2 сурет,а. көрсетілген. Бұл суретте 8-разрядты D -регистр- "қыстырғыш" шығысында үш күйі бар КР580ИР82 функционалды схема көрсетілген. Оның ШГБ 8.2,б. Суретінде көрсетілген.

 

8.1. Сурет Тура шығысты төрт-разрядты регистр — "қыстырғыштың"

а — функционалды схемасы; б — ШГБ

 

 

 

8.2. Сурет8-разрядты регистр-"қыстырғыш" КР580ВМ80А: а - функционалды схема; б - ШГБ

Үшінші күй (алдыңғы екеуі - бұл логикалық 0 және логикалық 1) деп ИС шығысындағы күйлерді атайды, егер олар батареядан және ортақ түктеден (жерден) ажыраған болса. Бұл күйдің басқа атаулары - жоғары кедергілі күй, жоғары импедансты күй, Z-күйі

Үшінші күй арнайы схема арқылы шешіледі логикалық элементердің шығыс транзисторлар жабық болғанда олар шығысқа кернеуді және жердің потенциалын бермейді ( 0 және 1 жоқ).

Регистр КР580ИР82 8 функционалды блоктардан (8.2 Сурет,а) тұрады. Әр қайсына артқы фронттан жазатын және 3 күйлі шығыс вентиль STB - стробтаушы кіріс , - рұқсат беруші — сигналы бар D -триггер-қыстырғыш кіреді , егер , онда информация кірісінен сәйкес , шығысына беріледі, егер , онда дың барлық шығысы үшінші күйге өтеді. Егер және болса ИС шиналық құрастырушы ретінде жұмыс істейді - информация кірісінен шығысына өзгермеген түрінде жіберіледі.

ға артқы фронттан сигнал жіберілгенде жіберілген информация триггерлерде "қыстырылады" сол уақытта болған информация онда жадқа сақталынады . болып тұрған жағдайда буферлы регистр бұл информацияны жадқа сақтайды,

ал D -кірістері қандай болмасын бәрі бір оған тәуелді емес. алдынғы фронтты жібергенде және болған кезде дың шығыс күйі өзгереді кірісіне сәйкес. Егер , онда барлық шығыстар үшінші күйге көшеді. Кірісте не болмасын оған тәуелді емес, регистрдың барлық шығыстар үшінші күйге көшеді.

Регистрдың барлық шығыстары активты ноль деңгейі болуы мүмкін, онда ШГБ инверсиялы болады.

Әр түрлі регистрлер болу мүмкін, мысылы,жылжытушу регистрлар, мұнда триггерлер тізбекше жалғанған, ал информация бір триггерден келесіге өтеді. Біз тек қана регистр-қыстырғышты және оның пайдалануын қарастырамыз.

Регистрлық жад

Регистрлық жад - register file — бұл өте жоғары оперативті жадқа сақтаушы құрылғы (ӨЖОЖСҚ) — бірнеше көп разрядты сөздерді сақтайтын бірнеше регисторлардан тұратын схема.

 

8.3. сурет8 — разрядты регистрдан тұратын регисторлық жад схемасы

 

8.3 Сурет Суретте төрт 8- разрядты регистрлардан тұратын ӨЖОЖСҚ,. ( RG2 және RG3 суретте көрсетілмеген, ол ар бірінші және төртінші регисторлар сияқты жалғанған). Берілген ӨЖОЖСҚ ныңинформациялық көлемі 4x8 бит - 4 сөзп 8 биттан, немесе 4 байт. Мұнда DI - data input - берілгендердің кіріс шинасы, DO - data output - берілгендердің шығыс шинасы, WR - ӨЖОЖСҚ, жазу сигналы, RD - ӨЖОЖСҚ, дан информация оқитын сигнал , ВШД — берілгендердің ішкі шинасы.

Әр регистр дың екіразрядты адресі бар, ол дешифраторда орналасқан. Мысалы, шеткі сол жақтағы 8.3 Сурет регистрдың RG1 адресі , келесінікі - (суретте жоқ), ары қарай - (көрсетілмеген), ал шеткі оң жақтағы регистрRG4 адресі .

Активті жазу сигнал барында дешифратор өз адрес кодына сәйкес регистрлардыңбіреуіне активнті сигнал беріледі, ал информация берілгендердің кіріс шинасы арқылы DI берілген регистргежазылады. Берілген фронт арқылы информация бұл регистрде "ілінеді".

Егер, DI берілген информация , және регистр адресі ға тең болса, онда "3" дешифратор шығысында активты сигнал болып регистр RG4 беріледі. Басқа регистрларда бұл уақытта активті емес сигнал , информация берілгендердің кіріс шинасы арқылы RG4 регистрына жазылады, ал басқа регистрларда адын ала жазылған информация сақталынады.

Активном оқу сигналында барлық 8 мультиплексорлар активтілінеді (схемада бірінші, екінші және сегізінші көрсетілген, қалғандары бұрынғыша жалғанған), рұқсат беретін кірістерге активті сигнал берілген. Дешифраторға берілген адресына сәйкес, мультиплексорлар берілгендер шығыс шинаға таңдаған регистрдан информация беріледі. Мысалы, , регистр адресі болса. Онда барлық мультиплексорларда болады, олардың бәрінің таңдау адресі . Сол себептен DO шығыс шинаға берілетіні ішкі шина арқылы разрядтар берілінеді номері 25 -біріншімультиплексордан, 26 - екіншіден, 27 - үшіншіден, 28 - төртіншіден, 29 - бесіншден, 30 - алтыншыдан, 31 - жетіншіден и 32 - сегізінші мультиплексордан. Сонымен, информация,адресі регистрының RG 4 құрамындағы информациясының көшірмесі болады.Көшірме берілгендердің шығыс шинасына беріледі. DO.



8.4. Сурет2- разрядты регистрлар арқылы жиналған регистрлық жад схемасы.

Тағы бір көлемі 4 екі разрядтық сөздің. регистрлік жадсхемасының синтезын мысал ретінде қарастырайық регистрлар саны 4,сондықтаноларды адрестеу үшін 2 адрестік жіп жеткілі. Регистрлар санына сәйкес мультиплексорлардың разрядтары 4 болады. Схема 8.4. Суретінде көрсетілген. Берілген кіріс информация ға карай мұнда барлық схема нүктелерінің күйлері бейнеленген. 8.4 Суретте келесі белгілер алынған и - регистрлардың шығыс мәндері и алғашқы лездік уақытына сәйкес- информация сәйкес шығысында өзгермейді. Сол сияқты - мультиплексордың өзгермейтін шығыс мәні.

 

 

9.ЭЕМ — электронды есептеуіш машинаның санағыш схемасы. Санағыштар мен сумматорлар

 

 

Аннотация: Арифметикалық құрылғы негізінде тұрғызылған есептеуіш схемалардың жұмыс істеу принциптері

кілтті сөздер: кодтау, ПҚЕ, санағыш, Синхронды, триггерлер, логикалық, шығыс, инверсиялы шығыс, артқы фронт сигнал, басқарушы, сойлем,миминизация, суматорлар, анализ, мән, кіріс, күй кестесі, активті,кесте,коммутация, JK-триггер, екілік санағыш, қосу

Санағыштар мен сумматорлар арифметикалық құрылғы негізінде тұрғызылған есептеуіш схемалар. Қандай болмасын өте күрделі есептегіш схемалар негізінде санағыштардың әр түрлі комбинациясынан және суматорлардан тұрады олар қосымша екілік код арқылы әшейінде есептеулер атқарылады. (Информацияны екілік код арқылы кодтау және оған сәйкес арифметика соңғы сөзде берілген).

Екілік санағыштар

Сигналдарды санайтын функционалды торапты санағыш деп аталады.

Кіріс сигналдардың түсуіне қарай, берілген схемаға сәйкес санағыш өз күйлерін ретімен үлестіреді.Екілік санағыштар осы оқу құралында екілік кодтарын ретімен үлестіреді. Егер қатар код өсуімен берілетін болса, онда санағыш қосқыш болып саналады, егер код әр сигнал келуімен азаятын болса, онда оны алғыш санағыш деп атайды. Егер санағышта қосқыш режимынен алу режиміне ауысу мүмкіндігі қарастырылған болса және керісінше, онда санағышты реверсивтіболып саналады. Санағыштар схемалары өте көп [1, 2, 3]. Оларды оқу бөлек тема болып саналады.

Қарапайым синхронды қосқыш санағыштыТ — триггерлерарқылы тұрғызуға болады(ағылшын сөзі toggle - аунап кету). Т -триггер деп JK -триггерді атайды ол санау режимінде жұмыс істейді және J- , K - кірісіне тұрақты логикалық бір беріледі.. JK -триггер ол екі біртактілі D -триггер-қыстырғыштан тұрады. (рис. 9.1.а), Ал С -кірісіне қарама қайшы сигналдар деңгейі кіреді.

Егер және төменгі ЖӘНЕ елементінің шығысында тұрақты 0 болады, себебі . Ал жоғарғы ЖӘНЕ элементтің күйі барлық схеманың шығысы арқылы анықталады. Егер бастапқы кезде , ал онда ЖӘНЕ — ЕМЕС элементінің шығысында логикалық

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...