Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Интегральные комбинационные схемыЦифровые логические устройства подразделяются на два класса: комбинационные и последовательностные (или последовательные). Комбинационные цифровые устройства реализуют различные преобразования двоичных цифровых сигналов на основе комбинационных логических функций. Выходные сигналы комбинационных устройств в любой момент времени однозначно определяются входными сигналами, имеющими место в этот момент времени. К основным типам таких устройств относятся сумматоры, дешифраторы и шифраторы, преобразователи кодов, мультиплексоры и демультиплексоры, схемы сравнения двоичных чисел и др. Ранее рассматривалось построение комбинационных логических устройств на основе элементов " И-НЕ " либо " ИЛИ-НЕ ". В настоящее время благодаря развитию СИС и БИС широко применяются готовые комбинационные узлы, выполненные в одном корпусе. Это не только упрощает разработку схем, но и снижает стоимость оборудования, поэтому разработчик должен стремиться к наиболее широкому использованию имеющейся номенклатуры комбинационных ИМС для построения устройств. Ниже будут рассмотрены наиболее распространенные комбинационные ИМС. Дешифраторы (декодеры) – это такие комбинационные устройства, в которых каждой комбинации входных переменных соответствует логическая единица только на одном соответствующем входе Таблица 5.4.1. Рис. 5.4.1. Обозначение дешифратора Таблица истинности дешифратора с четырьмя входами А, В, С, D приведена в таблице 5.4.1. Число выходов N=2n=16 – это максимальное значение при n= 4, бывает, что N= 10, 12. Сам дешифратор показан на рис.5. 4.1. Дешифратор реализует следующие логические функции: . Дешифраторы широко применяются, как преобразователи двоичного кода в десятичный (к примеру для управления индикаторными приборами). Шифраторы (кодеры) – устройства, выполняющие функции обратные тем, что выполняет дешифратор. Соответственно он имеет малое число выходов и большое входов. Обозначается он, как показано на рис. 5.4.2. на 3 выхода. При подаче сигнала на один из входов на его выходах появляется соответствующая комбинация логических единиц. Так, если Ао=1, а все остальные Аi , (где i от 0 до 7), равны нулю, то на выходе получаем код 000; если А6=1, то код на выходе 110; если А7=1, то 111. Таблица 5.4.2. даёт представление о всех возможных комбинациях на выходе при наличии логической единицы на каждом из входов.
Таблица 5.4.2. Рис. 5.4.2. Обозначение шифратора. Совокупность дешифратора с шифратором позволяет строить преобразователи кодов, как показано на рис. 5.4.3. Соединение дешифратора DС и шифратора СD (декодер и кодер) может быть самым различным. Работа определяется таблицей соответствий, пример которой приведен в таблице 5.4.3. Рис. 5.4.3. Преобразователь кодов Таблица 5.4.3.
Мультиплексоры – это комбинационные устройства, в которых выход соединяется с одним из входов в зависимости от кода адреса, как показано на рис. 5.4.4., а) и б). Таблица 5.4.5. a) б) Рис. 5.4.4. Обозначение мультиплексора В соответствии с таблицей 5.4.5., если: X, Y=00, то F=A; X,Y=01,F=B; X, Y=10,F=C; X, Y=11,F=D Описывается работа приведенного мультиплексора следующим логическим уравнением: ; Мультиплексоры применяются в устройствах отображения информации, в ЭВМ в микропроцессорных устройствах управления. Кроме того, мультиплексоры могут работать и как логические устройства. К примеру, если надо реализовать функцию: F= Y+X , то можно поступить так (см. таб. 5.4.5.): возьмем А=0, D=0, а В=С=1, тогда используя уравнение мультиплексора получаем желаемый результат. Демультиплексоры – это устройства, в которых значение функции F на входе подается на тот выход (А, В, С или D), адрес которого указан на адресных входах X, Y. Обозначение показано на рис. 5.4.5. Это устройство равнозначно дешифратору с дополнительным входом V=F, значение сигнала, на котором определяет значение сигнала на соответствующем выходе дешифратора, как это показано в таблице 5.4.6. Таблица 5.4.6. Рис. 5.4.5. Обозначение демультиплексора Сумматоры – это устройства, предназначенные для выполнения операции сложения чисел, заданных в двоичном коде. Для установления правил сложения сравним сложение десятичных и двоичных чисел. Правила сложения: 1) сложение выполняется поразрядно от младшего к старшему; 2) в младшем разряде вычисляется сумма младших разрядов слагаемых и , которая записывается либо однозначным числом (0+1=1), либо двузначным (1+1=10), где функция P называется переносом; 3) во всех последующих разрядах находится сумма разрядов слагаемых и , причем при к этой сумме добавляется единица переноса. Результат сложения записывается в i- ом разряде в виде однозначного числа или двузначного . Вывод: в каждом i- ом разряде находится сумма чисел , и (если ), т.е. определяется и . Одноразрядный сумматор показан на рис. 5.4.6., его таблица истинности приведена в табл. 5.4.7. Таблица 5.4.7. Рис. 5.4.6. Обозначение одноразрядного сумматора Полусумматоры – устройства, отличающиеся от одноразрядного сумматора отсутствием входа сигнала переноса . Его обозначение показано на рис. 5.4.7, а работа отражена в табл. 5.4.8. Таблица 5.4.8. Рис. 5.4.7. Обозначение полусумматора Цифровые схемы сравнения – устройства, которые формируют на соответствующих выходах "1" в зависимости от результатов сравнения двух чисел. Обозначение показано на рис. 5.4.8. На рис. 5.4.9. приведена схема сравнения, выполненная на базе многоразрядного сумматора и схемы " И ".
Действительно, если А=В, то сумма = 1 А 0 1 0 1 1 0 1 0 S 1 1 1 1 Тогда: Схема на рис. 5.4.9. может фиксировать и неравенство чисел А и В. Так, если А<В, то F=0 и P=0; если А=В, то F=1, P=0, а если А>В, то F=0, P=1, т.е. выдается сигнал переполнения. Цифровая схема сравнения может рассматриваться, как цифровой аналог компаратора.
|