(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология 19. Комбинационные логические схемы Под комбинационной логаческой схемой понимают цифровую схему без запоминания переменных (логические схемы без памяти). Согласно блок-схеме, представленной на рис. 19.1, выходные переменные yj однозначно определяются значениями входных переменных Xj. В случае логических схем с памятью (схем по-следовательностного типа) выходные переменные -зависят, кроме того, и от состояния системы в данный момент, т.е. от ее предыстории. Связь между входными и выходными переменными задается с помоиц>ю таблиц переключений или булевых функций. Для их схемотехнической реализации можно использовать постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), в которые непосредственно заносится таблица переключений. При этом входные переменные играют роль адреса. Вторая возможность заключается в использовании логических элементов, которыми реализуются булевы функции. Если в таблице переключений для выходных переменных записано небольшое число логических единиц, более удобной является ее реализация с помощью логических элементов, поскольку в этом случае требуется незначительное количество монтажных соединений. Даже при большом числе входных переменных в этом случае можно обойтись лишь одной интегральной схемой, применив программируемую логическую матрицу (ПЛМ). Если в таблице переключений стоит незначительное число
Уо Уг нулей, то следует составить инверсные логические функции, как было описано в разд. 9.2. Рекомендации для использования различных способов построения комбинационных схем приведены на рис. 19.2. В следующих разделах рассмотрены вопросы построения и функционирования наиболее распространенных схем комбинационной логики. При этом особое внимание уделяется операциям над числами. Для того чтобы числа можно было представить с помощью логических переменных, нужно записать их в виде ряда цифр, принимающих только два значения. Двоичная цифра (или знак) называется битом. Одна из форм представления чисел с помощью двоичных знаков называется двоичной системой счисления или двоичным кодом. В этом случае разряды числа расставлены по возрастающим степеням числа 2. Цифра 1 соответствует логической единице, а цифра О-логическому нулю. Логические переменные, характеризующие отдельные разряды, будем обозначать строчными буквами, а все число-прописными. Следовательно, запись iV-разрядного числа в двоичном коде имеет вид Х ;; = Xjv 1 - 2 -I- X 2 2 -f ... ... -1-х,-2 -l-Xo-20. Очевидно, что всегда надо четко различать, выполняется ли данная операция над числами, или имеется в виду функция логических переменных. Рассмотрим еще раз это различие на следующем примере. Пусть необходимо определить, чему будет равно 1-1-1. Рассматривая знак ( + ) как операодю сложения в десятичной системе, получим следующий результат: 1-1-1 = 2. {Таблица переключений Мало едини Много единиц .Логическая функция] Мало у Много переменныу еременных   Рис. 19.1. Общий вид комбинационной схемы. \ЭлеменоГ\ Рис. 19.2. Возможные .способы реализации комбинационной схемы. Напротав, если сложение выполняется в двоичной системе счисления, то , 1 + 1 = lOj (читается: один-нуль). Если знак ( + ) рассматривать как дизъюнкцию логических переменных, то 1 + 1 = 1. 19.1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ Преобразователи кодов служат для перевода одной формы числа в другую. Важнейшей двоичной формой представления числа является двоичный код. В некоторых случаях, однако, легче производить операции с другими кодами. Поэтому в данном разделе будут рассмотрены комбинационные схемы для преобразования двоичного кода в другие и наоборот. 19.1.1. КОД I ИЗ П Код 1 из и каждому числу J от О до (и - 1) ставит в соответствие одну логическую переменную ур которая принимает единичное значение только тогда, когда на входе набрано число а во всех остальных случаях она равна нулю. Ниже приведена таблица переключений 19.1 для преобразования двоичного кода в код 1 из 10 . Переменные Хо...Хз представляют собой двоичный код числа /. Непосредственно из этой таблицы можно составить дизъюнктивную нормальную форму перекодирующих функций. Таким образом, бу- левы функции дешифратора 1 из 10 имеют следующий вид: Уо = х0х1х2х3, Уз = х0х1х2х3, У1 = х0х1х2х3, уе = х0х1х2х3, У2 - Х0Х1Х2Х2, y-j = x0xjx2x3, . 3*3 ~ о-12з> Уа ~ о123 У4 = .о12з.- Уд = х0х1.х2х3. Преобразователи, реализующие такие логические функции, называются дешифраторами. В случае построения дешифратора в виде интегральной микросхемы часто вместо элементов И используются элементы ИЛИ-НЕ. В этом случае выходные переменные будут представлены в негативной логике. Типы ИС i Код 1 из 10 : SN 7442 (ТТЛ с открытым коллектором); SN 7445 (ТТЛ); МС 14028 (КМОП). Код 1 из 16 : SN 74159 (ТТЛ с открытым коллектором); SN 74154 (ТТЛ); МС 14514 (КМОП). Применение дешифраторов для программного управления Дешифратор 1 из и используется преимущественно при реализации схем управления последовательностью операций. Для этого к его входам подключается двоичный счетчик, благодаря чему последовательно формируются все комбинавди Таблица 19.1 Таблица переключений дешифратора 1 из 10 StJ 74 161 Двоичный счет- 2 чик 21 5N 74 159 1111 1> Рис. 19.3. Получение четьфехфаз-ной последовательности тактовых импульсов с помощью дешифратора 1 из 16 , О 1 2 3 А 5 6 7 S 9 10 11 П 13 14 15 ф jnjnjijijnjnjTjnjjnjTJTJiJ Ф,-г Ф,-1. Рис. 19.4. Временная диаграмма четырехфазной последовательности тактовых импульсов. входных переменных. В каждый момент времени только юдна выходная переменная имеет единичное значение. Следовательно, событие, которое должно произойти в момент tj, может быть вызвано выходной переменной yj. Если одно и то же событие должно происходить в различные моменты времени, следует лишь объединить соответствующие выходные переменные с помощью функции ИЛИ. Это реализуется особенно просто, когда интегральная схема имеет выходы с открытым коллектором и негативной логикой, что позволяет образовать функцию монтажное ИЛИ . В качестве примера на рис. 19.3 приведена схема получения 4-фазной последовательности тактовых импульсов, которые отделены друг от друга постоянными интервалами. В течение каждых трех следующих друг за другом периодов входного сигнала Ф один из четырех выходных тактовых сигналов Фх -Ф4 равен единице. Выходы Уо, у А., Ув и остаются неподключенными, благодаря чему между отдельными тактовыми импульсами на выходе возникает пауза длительностью в один период сигнала Ф. Временная диаграмма работы этой схемы показана на рис. 19.4. Длина временного интервала определяется частотой входного тактового импульса Ф и поэтому может достигать любой величины. Это является существенным преимуществом по сравнению со схемами на элементах задержки. Преобразование кода 1 из т в двоичный Для того чтобы преобразовать код 1 из и в двоичный, можно использовать так называемый кодер (шифратор) с приоритетом. На его выходах формируется двоичное число, соответствующее наивысшему из входов, на которые подана единица. Значения входных переменных, расположенных ниже, не имеют значения. Поэтому эта схема и носит название кодер с приоритетом . Такая схема позволяет преобразовывать не только код 1 из п , но и суммарный код, в котором единица стоит не в одном данном разряде, а во всех, расположенных за ним*. Здесь приведена таблица переключений с приоритетом 19.2. Типы ИС Код 1 из 10 : SN 74147 (ТТЛ). Код 1 из 8 , с возможностью наращивания: SN 74148 (ТТЛ); МС 10165 (ЭСЛ); МС 14532 (КМОП). 19.1.2. ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЕ КОДЫ Ввод и вывод чисел в десятичной системе счисления невозможен с помощью обычного двоичного кода. Для этой цели Такой код называется также унитарным, так как количество единиц в каждой комбинации однозначно определяет закодированное число.-Яр л<. перев.
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |