- •1 .Параллельный регистр на rs-триггерах.
- •2. Параллельный регистр на d-триггерах.
- •3. Разрядная схема параллельного регистра, реализующая запись с двух направлений.
- •4. Сдвигающий регистр.
- •5. Организация межрегистровых связей
- •6. Основные параметры и классификация счетчиков
- •8. Вычитающий счетчик с последовательным переносом на т-триггерах
- •Реверсивный счетчик на т-триггерах.
- •10.Счетчик с параллельным переносом на т-триггерах.
- •11. Структура счетчика с комбинированным переносом.
- •12. Счетчик со сквозным переносом на т-триггерах.
- •13. Двоично-кодированные счетчики на т-триггерах.
- •14. Кольцевой счетчик на т-триггерах.
- •15.Мультиплексор. Таблица истинности. Мат. Описание. Принципиальная схема.
- •16. Схема мультиплексорного дерева
- •17. Демультиплексор. Таблица истинности. Мат. Описание. Принципиальная схема.
- •18.Схема демультиплексорного дерева
- •1 9. Преобразователи кодов.
- •Шифратор. Таблица истинности. Мат. Описание. Принципиальная схема.
- •22.Реализация демультиплексора с использованием дешифратора.
- •23 Реализация мультиплексора с использованием дешифратора.
- •Многоступенчатый дешифратор.
- •25. Полный двоичный дешифратор на базе двух двоично–десятичных де-шифраторов.
- •26. Цифровой компаратор. Таблица истинности. Математическое описание. Принципиальная схема
- •27. Счетчики в коде Грея
- •1. Счетчики в коде «1 из n»
- •3.Распределитель с автоматическим вхождением в рабочий цикл за 1 такт
- •4. Счетчик Джонсона.
- •5.Полиномиальные счетчики.
- •6. Схемы генераторов псевдослучайной последовательности (гпсп).
- •7. Арифметико-логические устройства (алу). Назначение и основные параметры.
- •8. Сумматоры. Алгоритм двоичного сложения.
- •9. Сумматоры. Сложение многоразрядных двоичных кодов.
- •11. Одноразрядный сумматор
- •12. Многоразрядный сумматор параллельного действия.
- •13. Многоразрядный сумматор последовательного действия.
- •14. Сумматор с параллельным переносом.
- •15.Сумматоры с цепным переносом.
- •16.Выполнение операций арифметического умножения.
- •17.Классификация запоминающих устройств.
- •18.Структура озу типа 2d.
- •19.Структура озу типа 3d.
- •20.Структура озу типа 2dm.
- •Запоминающие устройства типа
- •21.Масочные запоминающие устройства.
- •22.Матрица моп- транзисторных элементов зу.
- •23.Запоминающие устройства типа prom.
- •24/25.Запоминающие устройства типа eprom eeprom.
- •26.Статистические озу (sram).
- •27.Динамические озу(dram).
- •Запоминающие элементы
- •Основные сведения. Система параметров. Классификация
- •Параметры зу
- •Параметры зу
15.Сумматоры с цепным переносом.
Сумматоры с групповой структурой. Идея положенная в основу создания сумматора с групповой структурой подобна идее, на которой основаны счётчики с групповым переносом. Т.е. i-разрядный сумматор разбивают на группы. После этого между группами возникают различные типы переноса. наибольшее распространение получили сумматоры с цепным переносом и сумматоры с параллельно-параллельным переносом.
Структурная схема блочного сумматора с цепным переносом:
Б УП –блок управления переноса.
Особенностью реализации данной схемы явл. архитектура БУП, кот. формирует и передаёт только 1 разряд в следующий блок.
4-х разрядный блок переноса:
Время работы определяется функцией:
l-количество блоков.
Анализ такого результата показывает, что использование такого типа сумматоров увеличивает его быстродействие приблизительно в 2 раза по сравнению с сумматором с последовательным переносом.
16.Выполнение операций арифметического умножения.
Т радиц. операц. арифметич. умнож-я заменяются последов. сложением 2-х слагаемых требуемое кол-во раз. На основе такого метода строятся схемы умножения одноразрядных чисел. Пример такой схемы:
Арифметический принцип:
на основе выше указанной схемы можно построить блоки умножения с различной разрядностью вх. зн-ий. При постр-ии такой системы желательно исп-ть структ. сост. из однотипных блоков. Рассмотрим для примера такую структ. для блока умножения 4-х разрядн. чисел .
И спользование блочной структ. позволяет нам получить только частн. произведения. Для получения произведения нам необходимо еще произвести операцию сложения с рез-ми соседних боков.
Для расчета М2:
блок1=b1a1+ сложение блока2(b2a0)+ блока3(b0a2)
В общ. случ. ф-ия вычисл-ет произв-е разряда:
Мi=A*B+C+D
где A*B- входные разряды, С,D-дополнит. сложенные, полученные соседними блоками
17.Классификация запоминающих устройств.
Для классификации ЗУ важнейшим признаком является способ доступа к данным. При адресном доступе код на адресном входе указывает ячейку, с которой ведется обмен. Все ячейки адресной памяти в момент обращения равнодоступны. Эти ЗУ наиболее разработаны, и другие виды памяти часто строят на основе адресной с соответствующими модификациями.
Адресные ЗУ делятся на RAM (Random Access Memory) – ОЗУ (оперативные ЗУ) и ROM (Read-Only Memory) – ПЗУ, т. е. постоянные ЗУ.
RAM делятся на статические и динамические. В первом варианте запоминающими элементами являются триггеры, сохраняющие свое состояние, пока схема находится под питанием и нет новой записи данных. Во втором варианте данные хранятся в виде зарядов конденсаторов, образуемых элементами МОП-структур. Саморазряд конденсаторов ведет к разрушению данных, поэтому они должны периодически (каждые несколько миллисекунд) регенерироваться. В то же время плотность упаковки динамических элементов памяти в несколько раз превышает плотность упаковки, достижимую в статических RAM. Регенерация данных в динамических ЗУ осуществляется с помощью специальных контроллеров. Разработаны также ЗУ с динамическими запоминающими элементами, имеющие внутреннюю встроенную систему регенерации, у которых внешнее поведение относительно управляющих сигналов становится аналогичным поведению статических ЗУ. Такие ЗУ называют квазистатическими. Статические ЗУ называются SRAM (Static RAM), а динамические – DRAM (Dynamic RAM).
Статические ОЗУ можно разделить на асинхронные, тактируемые и синхронные (конвейерные). В асинхронных сигналы управления могут задаваться как импульсами, так и уровнями. Например, сигнал разрешения работы CS может оставаться неизменным и разрешающим на протяжении многих циклов обращения к памяти. В тактируемых ЗУ некоторые сигналы обязательно должны быть импульсными, например, сигнал разрешения работы CS в каждом цикле обращения к памяти должен переходить из пассивного состояния в активное (должен формироваться фронт этого сигнала в каждом цикле). Этот тип ЗУ называют часто синхронным. Здесь использован термин «тактируемые», чтобы «освободить» термин «синхронные» для новых типов ЗУ, в которых организован конвейерный тракт передачи данных, синхронизируемый от тактовой системы процессора, что дает повышение темпа передач данных в несколько раз. Динамические ЗУ характеризуются наибольшей информационной емкостью и невысокой стоимостью, поэтому именно они используются как основная память ЭВМ. Поскольку от этой памяти требуется высокое быстродействие, разработаны многочисленные архитектуры повышенного быстродействия, перечисленные в классификации. Статические ЗУ в 4...5 раз дороже динамических и приблизительно во столько же раз меньше по информационной емкости. Их достоинством является высокое быстродействие, а типичной областью использования - схемы кэш-памяти.
Постоянная память типа ROM (M) программируется при изготовлении методами интегральной технологии с помощью одной из используемых при этом масок. В русском языке ее можно назвать памятью типа ПЗУМ (ПЗУ масочные). Для потребителя это в полном смысле слова постоянная память, т.к. изменить ее содержимое он не может. В следующих трех разновидностях ROM в обозначениях присутствует буква Р (от Programmable). Это программируемая пользователем память (в русской терминологии ППЗУ – программируемые ПЗУ). Ее содержимое записывается либо однократно (в PROM), либо может быть заменено путем стирания старой информации и записи новой (в EPROM и EEPROM). В EPROM стирание выполняется с помощью облучения кристалла ультрафиолетовыми лучами, ее русское название РПЗУ-УФ (репрограммируемое ПЗУ с УФ-стиранием). В EEPROM стирание производится электрическими сигналами, ее русское название РПЗУ-ЭС (репрограммируемое ПЗУ с электрическим стиранием). Английские названия расшифровываются как Electrically Programmable ROM и Electrically Erasable Programmable ROM. Программирование PROM и репрограммирование EPROM и EEPROM производятся в обычных лабораторных условиях с помощью либо специальных программаторов, либо специальных режимов без специальных приборов (для EEPROM). Память типа Flash по запоминающему элементу подобна памяти типа EEPROM (или иначе E2PROM), но имеет структурные и технологические особенности, позволяющие выделить ее в отдельный вид. Запись данных и для EPROM и для E2PROM производится электрическими сигналами. В ЗУ с последовательным доступом записываемые данные образуют некоторую очередь. Считывание происходит из очереди слово за словом либо в порядке записи, либо в обратном порядке. Моделью такого ЗУ является последовательная цепочка запоминающих элементов, в которой данные передаются между соседними элементами.
Прямой порядок считывания имеет место в буферах FIFO с дисциплиной "первый пришел – первый вышел" (First In – First Out), а также в файловых и циклических ЗУ.
Разница между памятью FIFO и файловым ЗУ состоит в том, что в FIFO запись в пустой буфер сразу же становится доступной для чтения, т. е. поступает в конец цепочки (модели ЗУ). В файловых ЗУ данные поступают в начало цепочки и появляются на выходе после некоторого числа обращений, равного числу элементов в цепочке. При независимости операций считывания и записи фактическое расположение данных в ЗУ на момент считывания не связано с каким-либо внешним признаком. Поэтому записываемые данные объединяют в блоки, обрамляемые специальными символами конца и начала (файлы). Прием данных из файлового ЗУ начинается после обнаружения приемником символа начала блока.
В циклических ЗУ слова доступны одно за другим с постоянным периодом, определяемым емкостью памяти. К такому типу среди полупроводниковых ЗУ относится видеопамять (VRAM).
Считывание в обратном порядке свойственно стековым ЗУ, для которых реализуется дисциплина "последний пришел – первый вышел". Такие ЗУ называют буферами LIFO (Last In – First Out).