- •Логические функции и логические элементы.
- •Основные понятия
- •Представление информации физическими сигналами.
- •Логические функции.
- •Законы алгебры логики
- •Произвольные функции и логические схемы
- •Минимизация функций
- •Интегральные логические элементы.
- •Характеристики лэ.
- •Серии лэ.
- •Правила схемного включения лэ.
- •Лэ с тремя состояниями выхода
- •Этапы построения (синтеза) комбинационной схемы.
- •Типовые комбинационные устройства
- •Преобразователи кодов (пк)
- •3.1.1 Дешифраторы.
- •3.1.2. Шифраторы
- •3.1.3. Преобразование произвольных кодов.
- •Коммутаторы.
- •Мультиплексоры.
- •Демультиплексоры.
- •Арифметические устройства.
- •Сумматоры.
- •Цифровые компараторы.
- •Контроль четности
- •Постоянные запоминающие устройства.
- •Параметры пзу.
- •Построение блоков памяти на бис пзу.
- •Применение пзу для реализации произвольных логических функций.
- •Программируемые логические матрицы.
- •Последовательностные схемы
- •Триггеры
- •4.1.1 Rs-триггер
- •4.1.2. D - триггер типа «защелка»
- •4.1.3. Двухступенчатые триггеры
- •4.1.4. Асинхронные входы триггеров
- •4.2. Регистры
- •4.2.1. Параллельные регистры
- •4.2.2. Регистровая память
- •4.2.3. Сдвигающие регистры
- •4.3. Счетчики
- •4.3.1. Общие понятия
- •4.3.2. Асинхронные счетчики
- •4.3.3. Синхронные счетчики
- •4.3.4. Интегральные счетчики.
- •4.3.5. Счетчики с различными коэффициентами пересчета.
- •4.3.6. Применение счетчиков
- •Оперативные запоминающие устройства (озу)
- •4.4.1. Разновидности оперативной памяти
- •4.4.2. Построение блоков озу
- •Содержание
Применение пзу для реализации произвольных логических функций.
Одно из интересных применений ПЗУ - реализация произвольных логических функций . Для этого входные переменные подаются на адресные входы , а в соответствующие ячейки ПЗУ записываются значения функций . Так на ПЗУ с организацией 2K*8 можно реализовать восемь функций от десяти и менее аргументов , причем не требуется минимизировать функции . Сводная таблица истинности заданных функций и является картой заполнения ПЗУ .
Использовать ПЗУ целесообразно , когда преобразованию подлежат почти все комбинации входных переменных , а общее число переменных больше шести - восьми . Если в заданных для реализации функциях используется сравнительно малая доля всех возможных входных комбинаций , то рациональнее применять программируемые логические матрицы (ПЛМ) .
Программируемые логические матрицы.
ПЛМ имеет n входов , k элементов “И” , каждый из которых имеет 2n входов , которыми он связан с линиями входных сигналов и их инверсий. В линии связи включены специальные перемычки , которые можно выборочно разрушать (“пережигать”) . Таким образом могут быть получены k конъюнкций входных переменных или их инверсий . Каждая конъюнкция может быть подана на входы m элементов “ИЛИ” , выходы которых подключены к управляемым инверторам , т. е. элементам , которые , по желанию пользователя, могут или инвертировать входной сигнал , или повторять его . Выходы этих элементов являются выходами самой ПЛМ . Элементы “ИЛИ” , так же имеют на входах выжигаемые перемычки .
Порядок подготовки функций к реализации на ПЛМ следующий :
для всех функций получают минимальные ДНФ и вычисляются все конъюнкции , входящие в состав ДНФ всех функций ;
программируется слой элементов “И” , т.е. получаются все необходимые конъюнкции ;
программируется слой “ИЛИ” , т.е. набираются все ДНФ , при этом если значение функции равно “0” на меньшем половины числе входных комбинаций , выгоднее реализовать инверсию функции , а затем инвертировать ее с помощью выходного управляемого инвертора .
Типичный диапазон числа входов ПЛМ - 8-16 , различных конъюнкций -24- 96 , выходов -4-12 . Примером ПЛМ является микросхема К556РТ1 с n=16 , k=48 , m=8 совместимая по питанию и сигналам с ТТЛ сериями .
Последовательностные схемы
Последовательностные схемы или цифровые автоматы (ЦА) с памятью составляют другой, более сложный класс преобразователей дискретной информации. В отличие от КС они имеют некоторое конечное число различных внутренних состояний. Выходные сигналы ЦА в данном такте определяются в общем случае входными сигналами, поступившими на вход ЦА в этом такте, и внутренним состоянием автомата, которое явилось результатом воздействия на автомат входных сигналов в предыдущие такты.
Комбинация входных сигналов и текущего состояния ЦА в данном такте определяет не только выходные сигналы, но и то состояние, в которое автомат перейдет к началу следующего такта.
Функции перехода и выходов могут задаваться в форме таблиц или с помощью графов. При задании в виде графов состояния автомата представляют вершинами, а переходы из состояния в состояние – дугами. На дугах указываются значения входных сигналов, вызывающих соответствующие переходы.
Примерами простейших конечных ЦА являются триггеры .