3.3. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский технический университет связи и информатики

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы, 2007.pdf

Скачиваний:

171

Добавлен:

11.03.2016

Размер:

12.53 Mб

Скачать

☆

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Б. А. КАЛАБЕКОВ

ЦИФРОВЫЕ									Р
									Р
УСТРОЙСТВА								И
УСТРОЙСТВА							У
							Г
И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕБ
СИСТЕМЫ						а
СИСТЕМЫ					к
				е
			т
			о
Издание вт р е,
переработанн е и дополненное
		л
	б				связи
Допущено Министерствоми					связи
Российской Федерации в качестве
и
уче н ка для средних специальных
Б

учебных заведений связи по спец альностям 2004, 2005, 2006

М осква ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ - ТЕЛЕКОМ

2007

ББК.32.97 К 17

Калабеков Б. А.

К17 Цифровые устройства и многопроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. - Горячая линия-Телеком, 2 0 0 7 .-3 3 6 с.: ил.

ISBN 5-93517-008-6.

Излагаются принципы построения и функционирования интегральных

логических элементов, методы синтеза логических устройств комбинаци

онного и последовательного типов, различных узлов цифровых устройств,

ло

микропрограммных автоматов на основе схемной и программируемойР

гики, а также методы контроля цифровых

устройств. Рассматриваются

микропроцессоры серий 580, 1813, 1816, 1830. их программирование и во

просы построения микропроцессорных систем.

Для учащихся колледжей и техникумов, готовящих специалистов теле

коммуникационного профиля.

ББК 32.97

Адрес

льства в Интернет WWW.TECHBOOK.RV

e-mail: radiosJil@mtu-net.ru.

Учебное издание

Калабековиздат Бениамин Аршакович

Цифровые устройства и микропроцессорные системы

Учебник-

Обложка художника В. Г. Ситникова

ЛР № 071825 от 16 марта 1999 г.

Подписано в печать 07.09.06. Формат 60x88/16. Печать офсетная

Уч.-изд. л. 21,5. Доп. тираж 1000 экз. Изд№6008.

ISBN 5-93517-008-6.

Калабеков Б. А., 2000, 2007

Оформление издательства

«Горячая линия - Телеком», 2007

Предисловие		Р
	И
В любой сфере человеческой деятельности — в науке, технике, про
	У
изводстве — методы и средства вычислительной техники направлены на

повышение производительности труда. В связи с этим уровень специа
	Г
листов в существенной мере определяется их подготовкой в следующих
	Б
направлениях, связанных с применением средств вычислительной тех
ники:

автоматизированное управление технологическими процессами,
		а
включая автоматизированные контроль и диагностику технических
средств;	к
	е

использование ЭВМ для автоматизиров нного проектирования, на учных исследований, административно-организационного управления.

Для первого из этих направл ний требуются специалисты в области цифровых методов и цифровых устройств, микропроцессорных систем и ЭВМ . Настоящий учебник ориентирован на это направление п пред назначен для базов й п дг овки, которая позволила бы в специаль

ных дисципл нах рассматривать различны е приложения средств
	т
вычислительной техн ки.
о
При написан кн ги материал изданного п одтем же названием в
и
1987 г. уче ника подвергся существенной переработке и дополнению .

Основные изменения, внесенные в новое издание учебника, состоят в
следующем:	л
сключенабглава, посвященная импульсным устройствам, не соот
ветствующая общей направленности учебника;
и
исключен раздел, связанный с изучением микропроцессорных сис
тем на комплекте серии 589;
Б
рассмотрены микропроцессоры серии 1813, используемые в системах

цифровой обработки аналоговых сигналов, и микроконтроллеры серий 16, 1830, используемые в различных устройствах управления.

К сожалению, ограниченный объем книги не позволил рассмотреть более сложный процессор серии 1867 (аналог американского микропро цессора серии TM S320), ориентированный на системы цифровой обрабтксигналов-.

Г л а в а 1. Логические основы цифровой техники

1.1. ЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ


Понятие о логической функции п логическом
уст ройсгве	Р
Для обозначения различной информации — предметов,И		понятий,

действий — мы пользуемся словами. Запись ГсловУпроизводится с помо

Особенность этих слов заключается в том,Бчто все они имеют чаще всего

щью букв из некоторого их набора, называемого алфавитом.

В цифровой технике для тех же целей пользуются кодовыми словами.

для их построения используется простейшийа алфавит из двух букв. Эти

одинаковую длину (т.е. состоят из одного и того же количества букв) и

буквы принято обозначать символами 0 и 1. Таким образом, кодовое

слово в цифровой технике сть определенной длины последователь
		к
ность символов 0 и 1, наприм р 10111011. Такими кодовыми словами
могут представляться и числа,ев этом случае 0 и I совпадают по смыслу
с обычными арабскими цифрами. При представлении кодовым словом
некоторой		в й информации, чтобы отличать символы 0 и 1 от
арабских ц фр, будем этисимволы называть логическим нулем и логичес
кой единицей		обозначать далее лог.О и лог. I .
Если д на кодовых слов составляет/; разрядов, то можно построить
	нечисл
2" различных комбинаций — кодовых слов. Например, при /) = 3 можно
	23 = 8 слов: ООО, 001, 010, 011. 100, 101, 110, 111.
л
Информация, которая передается между отдельными узлами (блока
б		цифрового устройства, представляется в виде кодовых
м ) сложного

Бпостроитьслов. Таким образом, на входы каждого узла поступают кодовые слова,

на выходе узла образуется новое кодовое слово, представляющее собой результат обработки входных слов. Выходное слово зависит от того, какие слова поступают па входы узла. Поэтому можно говорить, что выходное слово есть функция, для которой аргументами являются вход ные слова. Для того чтобы подчеркнуть особенность таких функций, состоящую в том, что функция и ее аргументы могут принимать значе ния лог.О и лог. 1, будем эти функции называть функциями алгебры логики

(ФАЛ).

Устройства, предназначенные для формирования функций алгебры логики, называются логическими уст ройст вами или цифровъши уст рой ствами. Цифровые устройства (либо их узлы) можно делить на типы по различным признакам.

П о способу ввода и вывода кодовых слов различают логические устройства последовательного, параллельного и смешанного действия.

Н а входы уст ройст ва последовательного действия символы кодовых слов поступают не одновременно, а последовательно во времени, сим

же последовательной форме выдается выходное слово. Пример такого

вол за символом (в так называемой последовательной форме)Р. В такой

устройства показан на рис. 1.1,а. Как нетрудно сообразить,Иустройство

на рисунке выявляет несовпадение символов на входах, выдавая лог.1

при несовпадении и лог. О при совпадении символовУ(действительно, при

несовпадении входных символов, когда B xl = 1 и Вх2 = 0 или Вх1 = 0 и Вх2 = 1, на выходе устройства Вых = 1, при совпаденииГ входных симво лов, когда B xl = 1 и Вх2 = 1 или Bxl = 0 и БВх2 = 0, на выходе Вых = 0).

Н а входы уст ройст ва параллельного действия все п символов каж до

го входного кодового слова подаются одновременно (в так называемой

параллельной форме). В такой же форме обр зуется на выходе выходное

слово. Очевидно, при параллельной форме приема и выдачи кодовых

слов в устройстве необходимо иметь для каждого разряда входного
						е
(выходного) слова отдельный вход (выход)а. Пример такого устройства
показан на рис. 1.1,б. Устройствоквыполняет над разрядами входных
					т
слов ту же логическую операцию (выявляя несовпадение символов со
ответствующих					входных слов), что и устройство, показанное
				разрядов
на рис. 1.1 ,а, но в параллельной форме. Входы устройства разделены на
			и
две группы (I и II), каждая из которых предназначена для приема трех
разрядного входн го к					д вого слова в параллельной форме. Н а выхо
		л
дах устройства также в параллельной форме получается трехразрядное
	б
выходное с ово.
и
Б

В устройствах смешанного действия входные и выходные кодовые слова представляются в разных формах. Например, входные слова — в последовательной форме, выходные — в параллельной. Устройства смешанного действия могут использоваться для преобразования кодо вых слов из одной формы представления в другую (из последовательной

формы в параллельную или наоборот).

П о способу функционирования логические устройства (и их схемы)
делят на два класса: комбинационные устройства (и соответственно
комбинационные схемы) и последовательностные устройства (последо
вательностные схемы).				Р
			И
В комбинационном уст ройст ве (называемом также автоматом без
памяти) каждый символ на выходе (лог.О или лог.1) определяется лишь
		У
символами (лог.О или лог.1), действующими в данный момент времени
на входах устройства, и не зависит от того, какие символы ранее дейст
	Г
вовали на этих входах. В этом смысле комбинационные устройства
	Б
лишены памяти (они не хранят сведений о прошлом работы устройства).

В последовательностных уст ройст вах (или авт омат ах с памятью)
выходной сигнал определяется не только набором символов, действую
щих на входах в данный момент времени, но и внутренним состоянием
устройства, а последнее зависит от того, какие наборы символов дейст
вовали на входах во все предшествующие моменты времени в процессе
									а
работы устройства. П оэтому можно говорить, что последовательност
							е
					т
ные устройства обладаю								памятьюк(они хранят сведения о прошлом
работы устройства).
				о
Рассмотрим примеры комбинационного и последовательностного
устройства. Пусть ус						р йс		во (рис. 1.2,а) предназначено для формиро
			и
вания на выходе с гнала, определяющего совпадение сигналов на вхо
		л
дах: на выходе формируется лог.1 в случаях, когда на обоих входах
действует бо ог.1,						либо лог.О', если на одном из входов действует
	б
лог.1, а на другом — лог.О, то на выходе устройства образуется лог.О.
и
Б

Такое устройство является комбинационным, в котором значение фор мируемой на выходе логической функции определяется лишь значения ми ее аргументов в данный момент времени.

Рассмотрим другой пример. Счетчик на рис. 1.2,6 подсчитывает им

пульсы. В каждый момент времени его состояние соответствует числу поступивш их на вход импульсов. Выходная информация определяет ся тем, каково было состояние счетчика до данного интервала времени

и поступает или нет на вход импульс в данном интервале времени.

		Р
Таким образом , данное устройство является последовательностным
устройством.		И
	Способы задания логических функций	И
	Способы задания логических функций

два способа: аналитический (запись формулой) и табличныйУ(таблицами

В классической математике для задания функции обычно используются

значений функции, какие приводятся, например, в справочниках). П одоб ными же способами могут задаваться логические функции.

При табличном способе строится так называемаяГтаблица истиннос

тов и соответствующ ие им значения логическойБфункции. Так как число

ти, в которой приводятся все возможные сочетания значений аргумен

таких сочетаний конечно, таблица истинности позволяет определять

значение функции для любых		аргументов (в отличие от таблиц
	а
	к
	значений
математических функций, которые позволяют задавать значения функ
ции не для всех, а лишь для н которых значений аргументов).

Таблица истинности для логических функций одного аргумента при

ведена в табл. 1.1. Сущес						всего четыре функции одного аргумента.
					вуют		Таблица 1.1
				о
			и
		л
	б
и
Б

1.2. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1.3. СИНТЕЗ КОМ БИНАЦИОННЫ Х УСТРОЙСТВ

Г л а в а 2. Арифметические основы цифровой техники

2.1. СИСТЕМ Ы СЧИСЛЕНИЯ

2.2. Ф ОРМ Ы ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ

В ЦИФРОВЫ Х УСТРОЙСТВАХ

2.3. ВЫ ПОЛНЕНИЕ АРИФМ ЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Г л а в а 3. Цифровые устройства

3.1.ТРИ ГГЕРЫ

3.2. Ш ИФ РАТОРЫ , ДЕШ ИФРАТОРЫ , ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ

											Р
										И
									У
								Г
								Б
							а
						к
					е
				т
			о
		и
	л
	б	3.3. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ
и		3.3. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ
Б

РЕГИСТРЫ

3.4.

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
26.04.201976.31 Кб10История упр. мысли.docx
#
19.09.201978.26 Кб14Исходные данные (Восстановлен) (2).docx
#
03.05.201517.32 Кб36Исходный текст для резюме.docx
#
03.05.2015158.72 Кб30Итеративные циклы с предусловием.doc
#
22.09.2019280.2 Кб8К экзамену ЭС.docx
#
11.03.201612.53 Mб171Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы, 2007.pdf
#
03.05.201510.79 Mб528КАПИТАЛ МАРКС ТОМ 1 ФАЙЛ ДЛЯ ОТКРЫВАНИЯ ТЕКСТА.doc
#
22.12.20181.76 Mб83Квантовая физика.docx
#
03.05.20155.8 Mб45книга.Даулинг.Репутация фирмы.pdf
#
03.05.20152.94 Mб150книга.Шарков. Константы гудвилла.2010.pdf
#
03.05.201512.77 Кб82Комбинационные и последовательные схемы.docx