October 20 2017 00:27:50
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Основы цифровой электроники
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

6.1. Комбинационные узлы цифровых устройств (1 лекция)

Описание и основы синтеза комбинационных цифровых узлов

При построении сложных систем в цифровой технике в качестве элементной базы применяют функционально завершенные и конструктивно оформленные в виде ИМС узлы, построенные на базе логических и запоминающих элементов.

Комбинационные устройства (узлы) реализуют логические функции:

y1  = f1 (x1 , x2 , ...... xr),

•••••••••••••••••••••••••••••••••••

yq  = fq (x1 , x2 , ...... xr),

причем выходные переменные в такте полностью определяются комбинацией входных переменных в том же такте (рис. 6.1,а).


Рис. 6.1. Комбинационного устройства (а) и структура суммирующего узла (б)

Все они могут быть построены с помощью соединения, как правило, однотипных логических элементов. Например, узел суммирования одноразрядных двоичных чисел в полном базисе И, ИЛИ, НЕ описывают логические выражения для суммы img272 и избытка (переноса) img273, которым соответствует структурная схема узла (рис.6.1,б). Отдельные части устройства могут быть реализованы на базе более крупных блоков. Так функция y1 описывает типовой элемент  “исключающее ИЛИ” (сумму по модулю два).

Приведенное описание комбинационного узла с помощью логической формулы, соответствует статическому режиму, т.е. справедливо для всей части такта за исключением интервалов переключения ЛЭ (переходных режимов).

На практике при синтезе комбинационных цифровых устройств (КЦУ) используют также другие формы их описания, которые необходимо преобразовать в логические соотношения для построения структуры устройства. Например, возможно содержательное (словесное) описание, которое для приведенного суммирующего узла имеет вид: на первом выходе высокое напряжение будет при высоком напряжении только на одном входе, на втором выходе высокое напряжение будет при единичных сигналах первого и второго входов. Наиболее распространенным является представление КЦУ в виде таблицы истинности, когда каждому набору входных переменных ставятся в соответствие значения выходных функций (табл.6.1).

Таблица 6.1. Описание суммирующего узла

А В y1 = s y2 = р
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1

Табличное описание КЦУ и технические требования (электрическими, эксплуатационными) служат исходными данными для синтеза, при котором учитывают статические параметры ЛЭ и время распространения сигналов.

Статические параметры комбинационных устройств определяются статическими параметрами входящих ЛЭ (значениями нулевых и единичных уровней напряжения, коэффициентами разветвления и объединения, напряжением переключения и т.п.).

Динамические параметры, например, среднее время задержки на пути распространения сигнала, зависит от числа последовательно (каскадно) соединенных ЛЭ в цепочке. Различное число ЛЭ на путях прохождения сигналов приводит к отличающимся интервалам времени их распространения, называемым “состязания” (“гонки”), которые могут привести к ошибочным срабатываниям элемента.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,256,488 уникальных посетителей