- •1.Способы представления цифровой информации. Основные характеристики элементов эвм. Логическая модель элементов с потенциальным представлением информации.
- •2.Переключательная характеристика цифрового элемента. Понятие Базиса. Таблицы Истинности, Прямые и инверсные входы и выходы логических э лементов. Уго элементов.
- •3.Реализация функций Алгебры логики (фал) на элементах эвм. Способы задания функций. Переход от одних способов задания фал к другим.Минимизация Методом Квайна Мак-Класски.
- •4.Построение комбинационных схем на логических элементах. Технологии минимизации комбинационных схем. Использование диаграмм Вейча для минимизации фал.
- •Использование диаграмм вейча для минимизации.
- •5.Задачи анализа и синтеза цифровых схем. Минимизация не полностью определенных фал.
- •6.Мультиплексоры и их назначение. Уго. Увеличение разрядности мультиплексоров. Реализация фал на мультиплексоре.
- •Увеличение разрядности мультиплексоров
- •7. Дешифраторы и их назначение, построение, увеличение разрядности дешифраторов. Реализация фал на дешифраторе.
- •8.Использование мультиплексоров, дешифраторов и запоминающих устройств для построения логических функций.
- •9.Сумматоры. Комбинационные сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.
- •Комбинационные сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.
- •10 Сумматоры. Накапливающие сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.
- •11 Сумматоры. Комбинированные сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.
- •12 Элементарные триггерные ячейки на элементах и-не и или-не. Rs- триггер, таблица и матрица переходов.
- •13.14.15. Триггерные схемы. Классификация. Таблицы и матрицы переходов. Построение произвольного триггера на базе rs – триггера, dv триггера, jk триггера.
- •16.Асинхронные и синхронные триггерные схемы. Двухступенчатые триггерные схемы.
- •17. Схемы триггеров со статическим и динамическим управлением.
- •Синхронные триггеры с динамическим управлением записью
- •18. Синхронные и асинхронные одноступенчатые триггеры тиво rs, dv,t синхронный rs - триггер
- •20. Триггер с динамическим управлением записью. Временная диаграмма.
- •21.Регистры. Классификация. Уго регистров. Регистры хранения и сдвига.
- •22. Последовательный и параллельный сдвигающие регистры.
- •24. Счетчик по модулю м. Проектирование счетчиков. Изменение коэффициента пересчета.
- •25.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на rs триггерах.
- •27.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на jk триггерах.
- •Составление функций возбуждения триггеров счетчика
- •26.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на dv триггерах.
- •28.Счетчики. Реверсивный счетчик. Функция параллельной загрузки. Увеличение разрядности.
- •Реверсивный счетчик
- •29. Асинхронные счетчики. Построение счетчика произвольной разрядности. Организация цепей переноса в асинхронных счетчиках.
- •Межразрядные связи реверсивного асинхронного счетчика с последовательным переносом.
- •30. Микросхемы памяти. Организация микросхемы памяти с произвольной выборкой. Временная диаграмма цикла записи.
- •31. Общая структура микросхемы памяти с произвольной выборкой. Временная диаграмма цикла чтения.
- •Уго микросхемы памяти.
- •32.Реализация фал на микросхемах памяти.
- •33.Запоминающая ячейка статического типа, устройство и принцип работы.
- •34. Запоминающая ячейка динамического типа, устройство и принцип работы.
- •35. Программируемые логические интегральные схемы. Основные принципы построения плм.
- •38.Реализация логических функций в плис, lut- назначение и устройство
- •39.Блоки ввода вывода Плис, Теневая память. Программируемые соединения
Составление функций возбуждения триггеров счетчика
Функции возбуждения триггеров счетчика формируют с использованием кодированной таблицы переходов счетчика и матрицы переходов триггера.
Для того что бы получить кодированную таблицу переходов счетчика необходимо в одном столбце записать двоичные наборы , представляющих в данной системе кодирования все десятичные цифры. Эти состояния отнесем к моменту времени t-текущее состояние счетчика
Затем в след. столбце напротив каждого двоичного набора предыдущего столбца записывается новое состояние счетчика, в которое он перейдет после поступления считаемого сигнала.(Например, если текущее состояние счетчика Q3Q2Q1Q0=0100(десятичная цифра 4), то новое состояние счетчика, в которое он перейдет, будет равно 1011(десятичная цифра 5 в данной системе кодирования)). Данные состояния будут относиться к моменту времени t+1 и наз. следующим состоянием счетчика.
Зная таблицу переходов RS(JK)-триггера, необходимо составить матрицу переходов (a1 и a2 – произвольные переменные, которые могут принимать значение 0/1):
Для составления функций возбуждения каждого RS(JK)-триггера счетчика необходимо воспользоваться его матрицей переходов
Для RS-триггера (a1 и a2 - произвольные переменные, которые могут принимать значение 0/1):
Для JK-триггера (a1, a2, a3, a4 - произвольное число 0/1):
Таблица переходов функций возбуждения RS(JK)-триггеров счётчика (имена переменных матрицы переходов преобразуем в соответствии с номером двоичного набора)
Десятичная цифра
Номер набора
Представим функции возбуждения в МДНФ. Для этого необходимо занести на диаграммы Вейча функции возбуждения триггеров:
1)Составить эталонную диаграмму Вейча, обозначив все поля десятичными цифрами. Эти числа соответствуют десятичной записи двоичного набора конституенты еденицы.
2)Занести неопределенные коэффициенты ai bi в поля, цифровые обозначения которых совпадают с индексами рассматриваемых коэффициентов.
И з таблицы переходов десятичного счетчика в заданном коде есть такие состояния, которые называются запрещенными (в диаграмме Вейча они помечены как Х), они никогда не появляются при правильной работе счетчика.
Далее необходимо записать диаграмму Вейча для каждого из входов RS(JK) триггеров.
Для каждого из входов получаем вырожденную комбинационную схему (комбинационная схема, в данном случае, - просто определённый сигнал, поданный на вход).
Cигнал переноса должен формироваться при переполнении.
26.Проектирование счетчика с заданным набором состояний на dv триггерах.
Счётчиком называют последовательную схему, предназначенную для увеличения/уменьшения хранимого кода на единицу или заданную константу.
Модуль счёта (М) - число устойчивых состояний счётчика
Счётчики могут быть: а) Синхронными б) асинхронными:
В синхронных схемах все изменения согласуются по времени с подачей считаемого сигнала на общую шину, объединяющую синхронизирующие входы С триггеров счетчика (рис. а).
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 синхронизирующими импульсами (рис. б).
Для проектирования синхронных счётчиков используют стандартные методы. Для асинхронных счётчиков удобных систематизированных методов нет, из-за различий во внутреннем строении триггеров проявляющихся при асинхронной работе. По этому при разработке надо иметь чёткое представление о внутреннем строении триггера и не ограничиваться таблицей переходов, которая описывает только синхронную работу триггера.
Любой синхронный счётчик можно представить в виде логической структуры:
Функции возбуждения входов i-го триггера:
E1(t) = f1[Q1(t), Q2(t), ... ,Qn(t)] ,
E2(t) = f2[Q1(t), Q2(t), ... ,Qn(t)] .
Функции возбуждения являются переключательными функциями, которым соответствуют комбинационные схемы.
Задача синтеза счётчика собранного на определённом типе триггеров заключается в составлении функций возбуждения в заданном базисе.
При синтезе синхронных схем используются матрицы переходов триггеров. Матрица переходов составляется исходя из таблицы переходов данного триггера.
Далее составляются таблица переходов функций возбуждения.
Проводим минимизацию функций возбуждения триггеров.
Находим функцию переноса для возможности каскадирования счётчиков. Например, счётчик по модулю 10 имеет 10 устойчивых состояний; счётчик по модулю 3 - три устойчивых состояния.
Пример:
Пусть необходимо на базе одноступенчатых DV-триггеров спроектировать счётчик по модулю 3 (mod3). Последовательность состояний 0,1,3.
Н еобходимо сделать перевод в троичную систему счисления (в систему счисления с весами разрядов 0,1,3)
Зная таблицу переходов DV-триггера, составим матрицу переходов (a1 и a2 – произвольные переменные, которые могут принимать значение 0/1):
Для каждого из входов получаем вырожденную комбинационную схему (комбинационная схема, в данном случае, - просто определённый сигнал, поданный на вход). Сигнал переноса должен формироваться при переполнении.
Запишем диаграмму Вейча для сигнала переноса:
Кроме сигнала Q2 на перенос подаём так же синхроимпульс C - для синхронизованного переноса.