![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Узлы комбинированного типа.
Сумматор. Для понимания принципов построения и функционирования сумматора рассмотрим пример сложения двоичных чисел:
Различают полусумматор HS(не учитывает сигнал переноса) и полный сумматор SM (учитывает сигнал переноса).
Полусумматор Полный сумматор Многоразрядный сумматор
Si – выходы Рi – перенос Кодепреобразователь – это комбинационное устройство (КУ), имеющее m входов и nвыходов и преобразующее входные m-разрядные двоичные числа в выходные n-разрядные.Чаще всего используются 2 вида - шифраторы и дешифраторы. Дешифратор (ДС) - это КУ с m-входами и выходами, формирующие ''1'' только на одном из выходов, десятичный номер которого соответствует входной десятичной комбинации. Работа ДШ задается таблицей истинности. Шифратор (СД) - решает обратную приведенной раньше задаче. Мультиплексор (MUX) - это КУ, которое осуществляет коммутацию одного из своих входов Х на единственный выход У. Подключение входа к выходу, как правило, осуществляется в момент подачи на синхронизирующий вход с тактового импульса, а номер подключаемого к выходу входа определяется адресным кодом, подающимся на адресные входы мультиплексора А. Демультиплексор (ДМХ) решает обратную задачу.
Коммутатор - это КУ с mвходами и nвыходами, которое по заданным адресам Авхода и Bвыхода соединяет между собой требуемые вход и выход.
Программируемая логическая матрица - универсальная комбинационная схема для преобразования входного n-разрядного двоичного кода в выходной m-разрядный код по заданной таблице истинности. Широко используются в устройствах управления микропроцессоров. Схемы сравнения - необходимы для организации ветвящихся процессов обработки данных и т.д. (см. рис.).
3 Узлы накапливающего типа. В качестве запоминающих элементов ЭВМ используются триггеры или устройства на основе магнитных материалов.
Триггер - это конечный автомат, который обладает двумя устойчивыми состояниями и под воздействием управляющего сигнала переходит из одного состояния в другое. По функциональному назначению различают RS, Т, JK, D - триггеры, комбинированные RST-триггеры, JKRS, DRS -триггеры и т.п. При этом применяют обозначения S, R - входы для раздельной установки триггера в состояние " 1" (S) и " 0" (R). Т - счетный вход триггера. J, k - входы для раздельной установки Jk триггера в состояние " 1" (J) и " 0" (k). D - вход для установки триггера в состояние " 1" или " 0" с временной задержкой относительно момента появления информационного сигнала. С - вход синхронизации. Состояние триггера определяется сигналом Q на его прямом выходе. Законы функционирования триггеров задаются таблицами переходов с компактной записью, при которой в столбце состояний может быть указано, что новое состояние совпадает с предыдущим либо является его отрицанием. Рассмотрим RS - триггер. Асинхронный (не синхронизируемый) RS - триггер на интегральных элементах ИЛИ - НЕ приведен на рисунке:
Качество работы триггеров оценивается основными показателями – такими, как быстродействие, нагрузочная способность, потребляемая мощность, помехоустойчивость.
Чтобы иметь возможность синхронизировать работу узлов и устройств ЭВМ, используют синхронные триггеры, имеющие специальный вход для синхроимпульсов. Если момент срабатывания асинхронного триггера привязан к моменту изменения уровня входных сигналов, то для синхронного - к моменту поступления синхроимпульсов. Двуступенчатые триггеры позволяют избежать сбоев при записи или считывании информации в одном такте: первая ступень осуществляет запись по переднему фронту тактового импульса, а вторая - выдачу (перезапись во вторую ступень) по заднему фронту. Т – триггер изменяет свое состояние при приходе каждого импульса, т.е. он их считает. Используется для построения счётчиков.
Регистры. Предназначены для записи, хранения и преобразования в них двоичных чисел. В качестве элементарной ячейки регистра используется триггер, который может хранить одноразрядное двоичное число. Запись и считывание информации в регистр может производиться последовательно (поразрядно) или параллельно (всеми разрядами одновременно). В соответствии с этим различают регистры последовательные, параллельные, последовательно-параллельные, параллельно-последовательные и универсальные.
Счётчик. Функциональный узел, предназначенный для подсчета числа получивших на его вход сигналов (импульсов) и фиксации результата в виде многоразрядного двоичного числа. Счётчики подразделяются на суммирующие, вычитающие и реверсивные.
|