
- •1. Математическая и логическая основа вт
- •Проблема представления информации.
- •Системы счисления, используемые в цифровой технике.
- •1.3. Формы представления двоичных чисел.
- •1.4. Арифметические операции над числами с фиксированной точкой.
- •1.6.Логическая основа вт. Элементарные фал и их техническая реализация.
- •2. Комбинационные цифровые устройства (кцу).
- •2.1. Последовательность синтеза кцу.
- •2.2. Табличный и скобочный способы задания кцу.
- •2.5. Основные законы и тождества алгебры логики.
- •Минимизация фал.
- •2.7. Базисы и минимальные базисы.
- •1 Вариант - обычный каскад.
- •2 Вариант - каскад с открытым коллектором.
- •3 Вариант - каскад с открытым эмиттером.
- •4 Вариант - каскад с тремя состояниями.
- •3. Последовательностные цифровые устройства (пцу).
- •3.1. Понятие пцу.
- •1 Этап. Определение минимального числа состояний, позволяющих построить устойчивый автомат, соответствующий поставленным условиям работы.
- •Переход к динамическому способу управления;
- •Увеличение числа состояний автомата, т.Е. Числа триггеров зу.
- •2 Этап. Определение количества и типа триггеров зу.
- •3 Этап. Определение функций переходов и синтез кцу1.
- •Лекция 11 d rg 1 Циклический сдвиг организуется путём соединения выхо-
- •Двоичные счётчики.
- •C t tt t tt t tt c ct2 1 q1 графическое
- •Счётчики с произвольным модулем счёта.
- •Полупроводниковые запоминающие устройства.
- •4.1. Классификация и основные характеристики зу.
- •4.2. Организация накопителя зу.
- •4.3. Статические озу.
- •4.4. Динамические озу.
- •4.6. Построение памяти заданной структуры.
- •4.7. Стековая память.
- •Преобразователи сигналов.
- •6.1. Принципы построения цап.
- •Согласующее
- •6.2. Основные параметры цап.
- •6.3. Аналого-цифровые преобразователи.
- •6.4. Основные параметры ацп.
- •7. Принципы управления микропроцессора.
- •7.1. Классификация микропроцессоров.
- •7.2. Декомпозиция мп.
- •7 .3. Принцип аппаратного управления ("жёсткой" логики).
- •7.4. Принцип микропрограммного управления (гибкой логики).
- •7.5. Способы формирования сигналов управления
- •Код номера
- •7.6. Операционное устройство мп.
- •7.7. Обобщённая структурная схема мп.
- •8. Элементы архитектуры мп.
- •8.1. Структура команд.
- •Необходимость иметь большее число разрядов для представления адресов и кода операции приводит к недопустимо большой длине трёхадресной команды;
- •Часто в качестве операндов используются результаты предыдущих операций, хранимых в регистрах мп. В этом случае трёхадресный формат используется неэффективно.
- •8.2. Способы адресации, основанные на прямом использовании кода команды.
- •Номера реги- стров
- •Число 4527
- •Адрес 1765
- •8.3. Способы адресации, основанные на преобразовании кода команды.
- •8.4. Понятие вектора состояния мп.
- •8.5. Понятие системы прерывания программ.
- •8.6. Характеристики системы прерывания.
- •8.7. Способы организации приоритетного обслуживания запросов прерывания.
- •Счётчик
- •Счётчик
- •Компаратор
- •Код маски
- •8.8. Процесс выполнения команд. Рабочий цикл мп.
- •8.9. Конвейерная обработка команд и данных.
- •8.10. Особенности risc-архитектуры.
- •Усложнение процессора делает более трудным или даже невыполнимым реализацию его на одном кристалле, что могло бы облегчить достижение высокой производительности.
- •Регистры глобальных переменных
- •Регистр адреса
- •Цепи данных
- •Интерфейс пу
- •Канал ввода-вывода
- •Канал ввода-вывода
- •1. Организация цепочки данных.
- •9.4. Интерфейсы периферийных устройств.
- •Данные от процессора
- •Данные в процессор
- •Регистр передатчика очищен
- •Регистр приёмника заполнен
Лекция 11 d rg 1 Циклический сдвиг организуется путём соединения выхо-
2 да
регистра с информационным входом. Так,
схема цикличес-
4 кого сдвига влево имеет вид:
C
8 Регистр, включённый по схеме
циклического сдвига называют иногда
кольцевым
счётчиком.
Логический сдвиг представляет собой естественный сдвиг вправо или влево, но на место освободившегося в результате сдвига разряда всегда записывается логический ноль.
Рассмотрим свойства логического сдвига.
1
0012
= 910
Пусть в регистре сдвига записано
число 910.
При логичес-
ком сдвиге вправо на один разряд в регистре получается чис-
0 1002 = 410 ло 410. В результате повторного сдвига получается число 210.
Таким образом, логический сдвиг вправо на один раз-
00102 = 210 ряд соответствует операции деления на 2 с округлением в
меньшую сторону.
00112 = 310 Сдвинем теперь логически число 310 влево на один разр-
ряд.
В результате получаем число 610.
При повторном сдвиге
01102 = 610 получим число 1210 и т.д.
Следовательно, логический сдвиг влево на один раз-
11002 = 1210 ряд соответствует операции умножения на 2.
Эти свойства логического сдвига обусловили использование регистров сдвига в схемах деления и умножения чисел.
Двоичные счётчики.
Счётчиком называется ПЦУ, обеспечивающее счёт поступающих на его вход импульсов, формирование результата в заданном коде и при необходимости его хранение.
Счётчики реализуются на Т-триггерах, в качестве которых могут использоваться D- или JK-триггеры, работающие в счётном режиме. Число триггеров определяет разрядность счётчика.
Основным параметром счётчиков является модуль счёта (коэффициент пересчёта).
Модуль счёта КС определяется максимальным числом импульсов, которое может быть сосчитано счётчиком.
В процессе счёта импульсов счётчик последовательно проходит КС состоя-
ний,
начиная с начального. При этом на
Н
1 2 КС-1
выходе счётчика формируется
последовательность чисел, в которой
каждое последующее число отличается
от предыдущего на 1. КС-ым
импульсом счётчик возвращается в
начальное состояние, после чего цикл
счёта повторяется.
Таким образом, n-разрядный двоичный счётчик имеет модуль счёта 2n.
Другим важным параметром счётчиков является быстродействие. Быстродействие определяется допустимой частотой входных импульсов, которая, в свою очередь, определяется временем установки состояния счётчика.
По способу организации цепей синхронизации различают асинхронные и синхронные счётчики, а в зависимости от направления счёта – суммирующие, вычитающие и реверсивные.
Суммирующие двоичные счётчики имеют следующие свойства:
начальным является нулевое состояние;
очередное число в последовательности чисел, формируемой счётчиком, получается прибавлением 1 к предыдущему.
Рассмотрим типовую схему асинхронного суммирующего счётчика:
Q1
Q2
Q3
Его условное