logicke obvody.pdf - OstravskÃƒÂ¡ univerzita v OstravÃ„Â›

More documents

Recommendations

Info

Počítačové systémy - logické obvody a systémy5.6.2.1 Sériový vstup datPředpokládejme,že máme realizovaný posuvný registr z 5 klopných obvodů aže chceme zapsat do registru binární číslo 01011. Číslo zapisujeme způsobemobvyklým u decimálních čísel tak, že nejméně významný bit je vpravo.Sledujme při tom následující tabulku. Nejprve je třeba vynulovat všechnyklopné obvody aplikací logické úrovně 0 na mazací vstup registru.Pak všechny výstupy Q 0 - Q 4 jsou 0.Číslo hod. Bit Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0impulsu1 0 1 1 0 0 02 0 1 1 1 0 03 0 0 0 1 1 04 1 1 0 1 1 05 0 0 1 0 1 0Nastavovací vstup registru je na úrovni logické 0, což má za následek, že všechpět nastavovacích vstupů jednotlivých klopných obvodů je na úrovni logickéjedničky. Data na sériovém vstupu registru musí být synchronizována shodinovými impulsy tak, že při aplikaci hodinového impulsu do registru je nasériovém vstupu nastaven jeden z datových bitů počínaje od nejméněvýznamného (LSB). Při prvním hodinovém impulsu je tedy na vstupu registru(KO 4 ) nejméně významný bit, který se úběžnou hranou impulsu přesune navýstup Q 4 , tedy na vstup S 3 a jeho komplement na R 3 . Proto při aplikacidruhého hodinového impulsu se nejméně významný bit přesune na výstup Q 3event. komplementovaný na , zatímco do K0 4 se načte další bit digitálníhoslova. Po pěti bitech se musí hodiny zastavit a podle tabulky vidíme, že vkaždém z klopných obvodů je po řadě informace o jednom z bitů zadanéhodvojkového čísla. Tuto informaci můžete přečíst najednou z výstupů Q 4 - Q 0 ; vtom případě mluvíme o převodníku sériového na paralelní kód, nebo opětsériově z výstupu Q 0 ; například při značně větší rychlosti hodinových impulsů.To je tzv. metoda vyrovnávací paměti (registr FIFO, first in, first out). Např.při spojení terminálu s počítačem není možné, aby terminál byl k počítačipřipojen po celou dobu, kdy vkládáme klávesnicí data. Proto se data zklávesnice ukládají do vyrovnávací paměti (např. jeden řádek obsahující max.80 znaků), která se rychle vyprázdní na povel k odeslání dat.5.6.2.2 Paralelní vstup datVšimněme si nyní nastavovacích vstupů PS 0 - PS 4 . Tyto vstupy jsou odvlastních nastavovacích vstupů klopných obvodů odděleny hradly NAND,které umožňují blokovat vnější vstupy a zapsat informaci jediným impulsem dovstupu nastavení registru. To je vhodné např. při přenosu dat od digitálníchměřících přístrojů,kde je informace v paralelní formě, tj. všechny bity jsoudostupné najednou. K propojení měřícího přístroje s řídícím počítačem všakněkdy není možné použít velkého množství vodičů, proto je třeba převést tutoparalelní informaci na sériovou. Po ukončení měření, kdy je na vstupech PS 0 -PS 4 informace např. o jednom z decimálních čísel zobrazovací jednotky,66
Počítačové systémy - logické obvody a systémyaplikujeme logickou úroveň 1 na vstup nastavení registru, čímž nastavímevýstupy jednotlivých klopných obvodů Q 0 - Q 4 do odpovídajících pozic (registrje třeba nejprve vynulovat). Proto se vstupu nastavení registru někdy říkázapisovací vstup (write). Informace shromážděná v registru se nyní můžepřečíst buď opět paralelně; v tom případě je třeba opatřit výstupy Q 0 - Q 4obdobnými hradly NAND jako nastavovací vstupy. Druhý vstup hradel pakumožňuje oddělit výstupy registru od dalšího zařízení. Informaci však můžemepřečíst též sériově z výstupu Q 0 při synchronní aplikaci hodinových impulsů. Vtomto případě hovoříme o převodníku paralelního na sériový kód.5.6.3 Kruhový registrSpojíme-li výstup Q 0 se sériovým vstupem registru, opakuje se na výstupechQ 0 - Q 4 táž informace vždy po pěti hodinových impulsech. Takovémuuspořádání říkáme kruhový registr. Lze si např. představit desetibitovýkruhový registr,do jehož MSB byla na počátku uložena jednička a jinak bylregistr vynulován. Je zřejmé, že vždy po deseti hodinových impulsech bude naMSB opět jednička a podle toho, na kterém bitu je právě jednička poznáme,kolik impulsů (v rozmezí od 0 do 9) přijal hodinový vstup registru. Takovýregistr tedy tvoří dekadický čítač (dělič deseti), kde není nutný dekodér binárníinformace na dekadickou; komplikaci však tvoří skutečnost, že je třeba vždy pozapnutí přístroje vložit do registru jedničku, která pak v registru "obíhá". Prodělení větším číslem potřebujeme rovněž značný počet klopných obvodů, takžecena zařízení neúměrně stoupá.Kontrolní otázky:9. Popište odlišnosti jednotlivých typů klopných obvodů.10. Proč se využívají v realizaci prvků počítačů klopné obvody typu Master -Slave?11. Proč musí být posuvný registr realizován dvojčinným klopným obvodem?Úkoly k zamyšlení:4. Zamyslete se nad obecnou architekturou počítače a určete, které sekvenčnílogické obvody se využívají v jednotlivých částech počítače?Korespondenční úkol:4. Navrhněte posuvný registr z klopných obvodů typu D a nakreslete schemazapojení.Shrnutí obsahu kapitolyV této kapitole jste se seznámili s realizací základních klopných obvodů, jakostavebních prvků složitějších sekvenčních obvodů. Důraz v této kapitole bylkladen na pochopení konstrukce čítačů a registrů. Velká pozornost bylavěnována vysvětlení principů výstavby seriových a paralelních obvodů vstupudat do posuvných registrů.67
Page 1 and 2:
Počítačové systémyLogické obv
Page 3 and 4:
Počítačové systémy - logické
Page 5 and 6:
Page 7 and 8:
Page 9 and 10:
Page 11 and 12:
Page 13 and 14:
Page 15 and 16: Počítačové systémy - logické
Page 65: Počítačové systémy - logické
Page 81: Počítačové systémy - logické
show all

logicke obvody.pdf - OstravskÃƒÂ¡ univerzita v OstravÃ„Â›

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?