August 25 2019 07:47:43
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

9.1. Универсальные и специализированные ИМС

Интенсивное развитие микро-электроники, основными направлениями которого служит повышение плотности упа-ковки элементов на кристалле и расширение функциональных возможностей, привело к созданию весьма сложных универсальных (стандартных) устройств: микроконтроллеров, цифровых фильтров, БИС памяти и т. п.  

Функционирование специали-зированных систем обработки информации, управления и контроля связано с необхо-димостью применения специализированных (нестандартных) устройств, придающих  совокупности типовых БИС уникальные функциональные свойства. Например, при создании блока оперативной памяти наряду с набором стандартных БИС ЗУ тре-буются регистры временного хранения адресов, дополнительные дешифраторы, шин-ные формирователи, управляющие блоки. Устройства, осуществляющие вспомогатель-ные функции можно выполнить на основе базовых логических и запоминающих эле-ментах или с использованием отдельных ИМС невысокой степени интеграции.

С целью снижения  аппаратных затрат и упрощения проектирования разработку специализирован-ных устройств целесообразно выполнять на ограниченном наборе универсальных базо-вых схем. Базовым элементом для создания комбинационных устройств может служить мультиплексор, позволяющий реализовать произвольные логические функции. Например, схема  мультиплексора 4:1 (рис. 9.1,а) может служить в качестве генератора, реализующего полный набор логических функции двух переменных A и B, подаваемых на адресные входы.

D0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
D1 0 0 0 0 1 1 1 1 1
D2 0 0 1 1 0 0 0 1 1
D3 0 1 0 1 0 1 1 0 1
y 0 A•B Ā•B B A•B A B AÚВ 1

 Рис.9.1. Генератор логических функций аа) и таблица истинности бб

Вид выполняемой логиче-ской операции задается кодом (набором сигналов), устанавливаемым на входах данных (рис. 9.1,б). При реализации небольшого числа логических функций многих пе-ременных на базе мультиплексора наблюдается существенная аппаратная избыточ-ность.

Последовательностные схемы, как правило, проектируют на основе типовых ИМС триггеров, счетчиков и регистров. Использование для построения специализированных устройств набора типовых микросхем (счетчиков, регистров, дешифраторов, мультиплексоров) невысокой степени интеграции приводит к увеличению общего числа ИМС (корпусов), снижению быстродействия и надежности и существенному увеличению габаритов изделия.

Универсальным устройством большого уровня интеграции, на базе которого можно реализовать логические устройства, является БИС ЗУ. Синтез цифровых преобразователей на базе ЗУ основан на однозначной связи хранящихся в накопителе данных с кодами их адресов. ПЗУ является универсальным преобразователем m-разрядного входного кода, поданного на шину адреса в n-разрядный выходной код, записанный в N = 2n информационных элементах. Комбинационные устройства реализуют, запрограммировав в ПЗУ таблицу истинности.

Например, для построения полусумматора, реализующего функцию двух переменных, необходимо ПЗУ с N = 24 = 16 бит и мат-ричным дешифратором (рис.9.2,а).

Рис.9.2. Реализация полусумматора (а) и таблица истинности (б)

В приведенном примере с по-мощью ПЗУ реализуется полная таблица истинности (рис.9.2,б), причем две вы-ходные шины не используются. С использованием накопителя той же емкости с другой организацией можно построить полный сумматор и устранить аппаратную избыточность.

Применение ИМС ПЗУ позво-ляет решать задачи по созданию специализированных комбинационных логических уз-лов. По принятой классификации ЗУ относятся к устройствам с памятью (последова-тельностным), однако после программирования они выполняют функции комбинаци-онных схем. При использовании перепрограммируемых РПЗУ можно изменять струк-туру в процессе проектирования и выполнять настройку электронных систем.

ЗУ применяются также для создания устройств с нестандартными значениями параметров. Большую разрядность регистра сдвига несложно получить с использованием ОЗУ, к входу которого подклю-чить типовой счетчик, генерирующий последовательность кодов адресов. Например, шестиразрядный счетчик и ОЗУ с организацией 64´4 дает четыре регистра по 64 бит каждый.  

Комментарии
#1 | miedniczek July 15 2019 17:32:59
co zrobic jak bola miesnie po cwiczeniach [url=https://naucz-angielskiego.pl/]https://naucz-angielskiego.pl/[/url] co na bol kosci
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.
Время загрузки: 0.01 секунд 2,810,117 уникальных посетителей