- •Логические операции и элементарные логические функции.
- •2. Законы отрицания
- •3. Комбинационные законы
- •3.Способы представления логических функций. Минимизация функций алгебры логики методом Вейча-Карно.
- •3. Логические элементы. Параметры логических элементов. Типы выходных каскадов.
- •4. Типовые комбинационные схемы. Назначение, принципы построения, примеры использования.
- •5.Триггеры.
- •6.Регистры. Классификация, принципы построения, выполняемые функции, примеры использования.
- •7. Счётчики: назначение, классификация, принципы построения, примеры использования
- •8. Полупроводниковая память: назначение, классификация. Принципы построения адресных зу.
- •9. Принцип работы эвм. Классификация мп. Программная модель мп Intel 8086. Сегментация памяти
- •10. Система памяти эвм. Особенности памяти типа стек. Назначение и принцип действия кэш-памяти.
- •Общие замечания
- •Целостность данных
- •11. Система команд универсального микропроцессора.
- •Команды передачи управления.
- •13.Организация взаимодействия человека оператора с вычислительной системой.
- •14. Видеосистемы пк типа ibm pc. Устройство и характеристики мониторов.
- •15. Виды обмена с внешними устройствами.
- •16.Внешний интерфейс. Примеры реализации
- •17. Обобщенная структура микропроцессорной информационной измерительно-управляющей системы(ииус). Схемы построения многоканальных измерительных систем.
- •18. Микроконтроллеры: назначение, особенности архитектуры. Типовые периферийные устройства.
- •19. Измерение временных параметров импульсно-модулированных сигналов. Формирование импульсно-модулированных сигналов управления.
4. Типовые комбинационные схемы. Назначение, принципы построения, примеры использования.
Типовые узлы ЭВМ.
Удобной мат. Моделью при решении задач анализа и синтеза любой структурной единицы ЭВМ является цифровой автомат (любое устройтсво обработки информации в цифровом виде).
ЦА без памяти.
ЦА с памятью (конечные или последовательные).
Любой ЦА является дискретным уст-вом, т.е. входные и выходные сигналы изменяются в дискретные моменты времени. Для отображения этого факта надо использовать дискретное время.
КЛА
В них выходные сигналы в некоторый момент времени ti однозначно определяются входными сигналами в совпадающие моменты времени. Для мат. Описания КЛС достаточно аппарата логики, при этом каждый выход КЛС описывается логической функцией, число аргументов которой равно числу логических форм.
, где xj – логическая переменная, модулир. сигнал на i-том входе, yj - на выходе. Чтобы определить логическую структуру КЛС достаточно рассмотреть каждый выход КЛС как независимую логическую функцию.Однако, минимизация отдельных выходов не гарантирует минимизацию КЛС в целом. Для поиска минимальной структуры КЛС надо учитывать зависимость между выходами КЛС.
Если лог. ф-ии имеют общие члены, то такие ф-ии можно упростить путем введения вспомогательных переменных.
, , .
Заменим . Быстродействие хуже, т.к. сначала считаетсяy, а потом все остальное. Увеличивается число последовательно соединенных ЛЭ.
Выражение одной логической функции через другую.
Пример. КЛС имеет два выхода.
,
Рассмотрим S как лог. ф-ию от 4-х переменных x,y,z и p. Из 16 наборов переменных 8 старших наборов явл. запрещенными, т.е они не могут иметь место в реальном устр-ве.
Цифровой компаратор, дешифратор, мультиплексор:
Компаратор: сравнение кодов.
Применение: делитель с переменным коэффициентом деления.
Дешифратор: устройство преобразует входной 2-ый код в в позиционный (десятичный)
П
ДС
Мультиплексор – демультиплексор(наоборот): объединяет несколько входов на один выход.
Применение: мультиплексированные линии адреса - данных.
Дешифратор относится к преобразователем кодов.
В зависимости от входного двоичного кода на входе дешифратора возбуждается одна и только одна из выходных цепей.
Двоичные шифраторы выполняют операцию, обратную по отношению к дешифратору. При возбуждении одного из входов шифратора на его на его выходе формируется двоичный код номер возбужденноё входной линии.
Мультиплексоры осуществляют подключение одного из входных каналов к выходному под управлением управляющего слова. Коммутаторы (устройства сравнения) определяют отношение между двумя словами.
5.Триггеры.
Триггер – элементарные автоматы, содержащие собственно элемент памяти(фиксатор) и схему управления. Фиксатор сроится на двух инверторах, связанных друг с другом накрест, так что выход одного соединяется со входа другого. Если на входе инвертора 1 имеется логический 0, то он обеспечивает на входе инвертора 2 логическую 1, то же согласование сигналов имеет место и для второго состояния, когда инвертор 1 находится в логической единице, а инвертор 2 в 0.
Такое соединение дает цепь с двумя устойчивыми состояниями.
Классификация триггеров проводится по признакам логического функционирования и по способу записи информации. По логическому функционированию различают триггеры типов RS,D,T,JK и др.
Кроме того, используются комбинированные триггеры, в которых совмещается одновременно несколько типов.
Триггеры типа RS имеют 2 входа – установки в единицу (S) и установки в 0 (R).
Триггеры типа D(задержка) имеет один вход. Его состояние повторяет входной сигнал, но с задержкой, определяемой тактовым сигналом.
Триггеры типа Т изменяет своё состояние каждый раз при поступлении входного сигнала. Имеет один вход и называется триггером со счётным входом или счётным триггером.
Триггер типа JK универсален, он имеет входы установки (J) и сброса (K) подобные входам триггера SR. В отличие от последнего допускает ситуацию с одновременной подачей сигналов на оба эти входа (J=K=1). В этом режиме работает как счётный триггер относительно третьего (тактового) входа.
В комбинированных триггерах совмещается несколько режимов.
По способу записи информации различают асинхронный и синхронный триггеры (не тактируемые и тактируемые)
В не тактируемых переход в новое состояние вызывается непосредственно изменением входных информационных сигналов.
В тактируемых, имеющих специальный вход, переход происходит только при подаче на этот вход тактовых сигналов.
По способу восприятия тактовых сигналов триггеры делятся на управляемые уровнем и управляемые фронтов.
Динамический вход может быть прямым и инверсным. Прямое динамическое управление означает разрешение на переключении при изменении тактового сигнала с нулевого значения на единичное, инверсное – при изменении тактового сигнала с единичного значения на нулевое.
Уравнение триггера:
JK: Qn = JQ QK D: Qn = D