Проектирование синхронного счетчика с заданным набором состояний на rs (или dv, jk) триггерах.
Счетчиком называют последовательностную схему, предназначенную для увеличения / уменьшения хранимого кода на единицу или заданную константу. Счетчик часто имеет цепи предварительной установки заданной величины, в частности нуля. Число разрешенных устойчивых состояний счетчика называют его периодом или модулем М. Сигналы, поступающие на вход счетчика, называют считаемыми. Вход счетчика, на который поступает сигнал, увеличивающий состояние счетчика на 1, обозначают как «+1»; вход, на который поступает сигнал, уменьшающий состояние счетчика на 1, обозначают как «-1». Из любого i-го состояния под воздействием сигнала «+1» счетчик переходит в состояние (i+1)mod M, а под действием сигнала «-1» — в состояние (i-1)mod M.
Если для проектирования синхронных счетчиков существуют отработанные методы, то для проектирования асинхронных счетчиков удобных систематизированных методов нет.
Синхронный двоичный счетчик:
Обобщенная схема логической структуры счетчика:
Сигналы с выходов триггеров поступают на входы комбинационной
схемы, которая преобразует поступившую информацию. Сигналы с выходов комбинационной схемы подаются на логические входы триггеров. Преобразованная информация не воспринимается триггерами до тех пор, пока на синхронизирующие входы триггеров не поступит считаемый сигнал. Информация, находящаяся на входах каждого триггера, так сформирована комбинационной схемой, чтобы с приходом очередного считаемого сигнала осуществить переход счетчика из текущего состояния в следующее. Функции возбуждения входов i-го триггера можно записать в виде:
Значения всех переменных в этих выражениях определены для одного и того же момента времени t. Поэтому функции возбуждения триггеров являются переключательными функциями, которым соответствуют комбинационные схемы, формирующие входные сигналы для триггеров.
Следовательно, если задан тип триггера, то задача синтеза счетчика заключается в составлении функций возбуждения каждого триггера и минимизации найденных функций в заданном базисе.
Далее см. лабораторный практикум с. 98 (проще разобрать JK)
Асинхронные счетчики. Построение счетчика произвольной разрядности. Организация цепей переноса в счетчиках.
В асинхронном счетчике отсутствует общая шина, на которую поступает считаемый сигнал. На вход С триггеров асинхронного счетчика сигналы могут поступать как с выхода другого триггера, так и от схем, непосредственно не связанных с синхронизирующи ми импульсами
Схема двоичного асинхронного счетчика:
Асинхронные счетчики произвольной разрядности могут быть созданы путем объединения нескольких разрядов следующим образом:
Межразрядные связи реверсивного асинхронного счетчика с последовательным переносом. (Неточно!!)
Микросхемы памяти. Организация микросхемы памяти с произвольной выборкой. Временная диаграмма цикла записи/чтения. Мультиплексирование.
УГО микросхемы памяти:
Разрядность памяти – разрядность ячейки памяти, т.е. разрядность минимальной адресуемой единицы памяти..
Слово памяти – адресуемая единица.
Количество слов = 2^n входов.
Цикл чтения/записи ПП запоминающего ус-ва.
Память имеет 3 режима работы: запись чтение и хранение.
Цикл записи:
Перестановка нужна чтобы к моменту осущ. Записи все переходные процессы закончились и установилось стабильное значение
Смотри лекции
Цикл чтения:
Мультиплексирование адреса – вместо последовательно передачи эта информация передается последовательно, по частям.
Мультиплексирование адреса в микросхеме памяти.
При мультиплексировании адреса адрес ячейки представляется двумя компонентами: адрес строки и адрес столбца. Для этого внутри микросхемы вводят 2 регистра адреса: регистр адреса строки и столбца.
Для уменьшения числа контактов микросхемы адреса строки и столбца в большинстве микросхем подаются через одни и те же контакты последовательно во времени (мультиплексируются) и запоминаются, соответственно, в регистре адреса строки и регистре адреса столбца микросхемы.
Мультиплексирование обычно реализуется внешней логикой. Для синхронизации процессов фиксации и обработки адресной информации адрес строки (RA) сопровождается сигналом RAS (Row Address Strobe - строб строки), а адрес столбца (СА) - сигналом CAS (Column Address Strobe - строб столбца). Чтобы стробирование было надежным, эти сигналы подаются с задержкой, достаточной для завершения переходных процессов на шине адресаj/I в адресных цепях микросхемы. Сигнал выбора микросхемы CS (Crystal Select) разрешает работу схемы и используется для выбора определенной микросхемы в системах, состоящих из нескольких микросхем. Вход WE (Write Enable - разрешение записи) определяет вид выыполняемой операции (считывание или запись). На все время, пока микросхемы памяти не использует шину данных, информационные выходы микросхемы переводятся в третье (высокоимпедансное) состояние. Управление переключением в третье состояние о6еспечивается сигналом ОЕ (Output Enable - разрешение выдачи выходных сигналов). Этот сигнал активизируется при выполнении операции чтения. На рисунке (см. рисунок ниже) представлено изображение ОЗУ на принципиальных схемах.
Условное изображение ОЗУ