December 17 2017 17:30:34
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Цифровой преобразователь, обладающий свойством памяти
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Цифровой преобразователь, обладающий свойством памяти, называют последователь-ностным цифровым устройством (ПЦУ). Функционирование ПЦУ описывают с помощью уравнений состояния конечного автомата c памятью, представленные в виде логических соотношений двух типов:

- зависимости выходных величин yq от входных xr и переменных состояния zk в такте n, называемой функцией выходов:

- зависимости переменных состояния в (n+1) такте от величин в такте n, называемой функцией переходов:

Первый тип уравнений описывает формирование сигналов комбинационным устройством, второй характеризует состояние элементов памяти. Классификационным признаком последовательностных устройств служит наличие запоминающих элементов памяти (ЭП), включенных в цепь обратной связи (ОС) и задерживающих сигналы на один такт обработки. В ряде устройств цепи ОС не содержат специальных запоминающих элементов, а запаздывание сигналов обратной связи осуществляется за счет их задержки распространения в элементах.

Переменные z характеризуют внутреннее состояние системы и определяют общее число возможных состояний КЦУ. При наличии k запоминающих ячеек число состояний устройства Nz = 2k.

Наряду с формульным используют другие способы представления последовательност-ных устройств: 1) табличный, т.е. задание значений логических функций в виде таблицы состояний, объединяющей таблицы выходов и переходов; 2) граф автомата или микропрограммы его работы.

Алгоритм работы ПЦУ в соответствии со структурной схемой и описанием осуществляется следующим образом: в начальный момент t=0 состояние системы характеризуется набором внутренних zk(0) и выходных yq(0) переменных; затем через одинаковые интервалы времени (в моменты t =T, 2T,..., nT) последовательно на вход поступают сигналы xr(kT), которые изменяют выходные сигналы yq(kT) и переменные состояния zk(kT).

Способ переключения состояния позволяет выделить ПЦУ:

- асинхронные (нетактируемые), в которых переключение происходит непосредственно при поступлении информационных сигналов,

- синхронные (тактируемые), в которых запись информации осуществляется только при подаче синхронизирующего сигнала c (clock).

Статические характеристики последовательностных устройств подобны входным, проходным, выходным характеристикам цифровых ИС и описываются аналогичными типовыми параметрами. Одним из важных параметров последовательностного устройства служит число внутренних переменных z, определяющих количество запоминающих элементов.

Классификацию последовательностных устройств проводят по различным признакам, причем наиболее распространенным является их разделение по назначению: триггерные системы (триггеры), регистры, счетчики и т.п.

Синтез последовательностных устройств заключается в выборе вида запоминающего элемента (как правило, используется RS-триггер с установочными входами) и синтезе комбинационной части посредством совместного решения уравнений, заданных функциями выходов и переходов.

Исходными данными для логического синтеза ПЦУ являются:

- описание алгоритма его функционирования,

- библиотека логических элементов и запоминающих ячеек,

- требования к электрическим параметрам.

В проектировании ПЦУ можно выделить ряд этапов:

- блочный синтез, представляющий собой декомпозицию алгоритмического описания на ряд фрагментов (блоков),

- переход к структурному описанию,

- поразрядное разбиение, т.е. разделение многоразрядной структуры на одноразрядные ячейки;

- формулировка выходов и возбуждения элементов памяти, т.е. выбор типа триггеров и запись уравнений через входные, выходные и внутренние переменные;

- построение матрицы переходов и выходов;

- минимизация числа внутренних состояний;

- реализация ЗУ, т.е. выбор типа памяти и управляющих устройств;

- кодирование внутренних состояний.

Распространенными типичными последовательностными устройствами являются счетчики, регистры и генераторы заданных последовательностей импульсов. Обычно их проектируют на базе типовых триггерных систем, содержащих RS триггеры с установочными входами и комбинационную схему, обеспечивающую заданную логическую функцию.

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: 0.04 секунд 2,299,275 уникальных посетителей