18. Определение и классификация счетчиков, синтез двоичного суммирующего счетчика с последовательным переносом.

Счетчик - это последовательное цифровое устройство, которое обеспечивает хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета.

Микрооперация счета- изменение числа на +-1.

Суммирующий счетчик- это то, что было в счетчике +1

С=С+1

Вычитающий счетчик- это то ,что было в счетчике -1

С=С-1

Реверсивный счетчик: С= + -1(и то и другое выполняет)

Классификация счетчиков по структуре:

• Счетчики с последовательным переносом (асинхронные). У этих счетчиков переключающий сигнал и сигнал управления совмещены.

Т_перекл=N×Т_{перекл 1разр;}

где: Т_перекл – общее время переключения счетчика;

N- разрядность счетчика;

Т_{перекл 1разр} - время переключения 1-ого разряда счетчика.

• Счетчики с параллельным переносом(синхронные), у которых синхросигнал подается одновременно на все триггеры, а сигнал управления от одного триггера к другому. Техническая реализация синхронного намного сложнее асинхронного, но обладает повышенным быстродействием, а именно:

Т_перекл=Т_{перекл 1разр}

Быстродействие счетчика с параллельным переносом в N раз больше счетчика с последовательным переносом.

19. Синтез двоично-десятичного счетчика.

Например: двоично – десятичные счетчики, т.е. счетчики, которые обеспечивают счет от 0 до 9 (для часов 0÷59 и т.д.). Для организации таких счетчиков необходимо создать обратные связи, которые обеспечили бы устранение лишних значений счета

0,1,2,3…7,8,9, 0 (вместо 10) ,1,2..и т.д.

Для двоично- десятичного счетчика необходимо представить число 10 в двоичной системе счисления: 1010 и соединить единичные разряды со ЛЭ 2И (2AND). Выход ЛЭ подать на вход R (Reset) 4-х разрядного счетчика.

20. Синтез двоичного счетчика с заданным К_сч.

Коэффициент пересчета этого счетчика

4 = log₂Kсч; К_сч = 2⁴ = 16.

21. Формы описания ЦУ на примере мажоритарного ЦУ.

ЦУ можно описать логическим уравнением, СДНФ, СКНФ или в любом другом базисе логических функций для минимизации затрачиваемых ресурсов (транзисторов...)

22. Определение и классификация ПЛИС.

ПЛИС — программируемая логическая интегральная схема. ПЛИС представляет собой матрицу конфигурируемых блоков. Каждый блок состоит из мультиплексора (мб несколько) (это LUT, путём конфигурации можно сделать логическую функцию) и триггера. На основе этих элементов можно реализовать как комбинационную логику, так и последовательную.

ПЛМ — программируемая логическая матрица.

(На ПЛМ можно сделать только комбинационную логику).

ПЛМ реализована в виде двух матриц (И и ИЛИ). Входы идут к матрице И, выходы идут из матрицы ИЛИ. Сначала делаем И, потом ИЛИ → получаем СДНФ → можно реализовать комбинационную логику.

23.Особенность построения микросхем на плис.

Микросхемы на ПЛИС можно реализовать как в виде схемы, так и на языке описания аппаратуры. Построение с помощью схемы не практично, так как современные цифровые устройства содержат очень много логических элементов. С помощью языка описания аппаратуры (Verilog, VHDL) этого можно избежать, перейдя на более высокий уровень абстракции (так называемое «Проектирование на уровне регистровых передач»). Для создания устройства необходимо реализовать его описание на языке описания аппаратуры, провести полное тестирование (test bench’и), скомпилировать файлы описания и загрузить в ПЛИС.

^*Примечание: 1-й и 2-й вопросы в билете в соответствии с прилагаемым Перечнем вопросов. 1-й вопрос в билете из раздела КЦУ, 2-й вопрос - из раздела ПЦУ (КА)

3-й вопрос в билете - Задача. Примеры задач в билете смотри ниже.