Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
59
Добавлен:
24.11.2017
Размер:
477.09 Кб
Скачать

 

 

 

559CK1

 

 

1

 

 

A = =

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

9

 

 

 

F=

 

 

 

 

 

2

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 - 0 В; 20 - +5 В

11 - свободный

а

 

 

559CK2

1

 

A = =

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

Q

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F=

9

 

 

 

 

2

 

B

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LO

 

 

 

 

 

 

 

8 - 0 В; 16 - +5 В

б

Рис.5.9. Восьмиразрядные компараторы тождественности: а - 559CK1; б - 559CK2

`ALS518 ... 522

2

 

A

= =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

15

 

6

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

F=

 

19

 

 

 

 

 

 

3

 

B

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

- 0 В; 20

 

- +5

В

 

 

 

 

`ALS29806

= =

A DC

20

31

42

53

64

75

 

 

 

 

F=

 

13

23

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

АСК

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

10

 

C

0

 

 

17

 

 

 

 

16

 

 

 

1

 

 

8

 

0

2

 

 

15

 

 

 

 

 

9

 

 

14 г

 

1

3

 

 

 

 

 

 

12

- 0 В; 24 - +5

В

 

 

 

`ALS29809

2

 

A

= =

 

 

 

0

 

3

 

1

 

4

 

2

 

5

 

3

 

 

 

 

64

75

86

97

10

 

8

F=

 

13

 

 

 

 

B

23

22

21

20

19

18

17

16

15

1E АСК11

14

C

д

12 - 0 В; 24 - +5 В

Рис.5.9. Восьмиразрядные компараторы тождественности: в - `ALS518...522; г - `ALS29806; д - `ALS29809

2.1. Программируемые компараторы тождественности

Если требуется сравнить два

 

 

 

 

ALS526

 

числа с разрядностью n > 9, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

микросхема компаратора должна

 

 

 

A

 

= =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иметь не менее 2n входов. С це-

2

 

 

0

 

 

 

 

 

лью ограничения

(уменьшения)

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

числа выводов ИС целесообразно

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

одно из сравниваемых слов пред-

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

варительно записать в ИС. Такую

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

запись можно производить пере-

 

 

4

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

жиганием плавких

перемычек

 

5

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

при программировании ИС.

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональное

обозначе-

9

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние шестнадцатиразрядного про-

11

 

 

8

 

 

F=

 

19

граммируемого

компаратора

12

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

тождественности

`ALS526 при-

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

ведено на рис.5.10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

Упрощённая структура этой

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

ИС приведена на рис.5.11. При

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

предварительной записи слова В

 

 

13

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

оно подаётся на входы А. При

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пережигании (Blown) перемычки

18

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в i-м разряде программируется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение Bi = 0, а при сохранении

1

E

 

 

 

 

 

(Intact) перемычки - Bi = 1. Про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цедуры программирования и ве-

 

10 - 0 В; 20 - +5 В

 

рификации таких ИС описаны в

Рис.5.10. Функциональное обозна-

[23] и [8]. Аналогично выполне-

чение 16-разрядного программируе-

ны следующие ИС: `ALS527 -

мого компаратора тождественности

двенадцатиразрядный

компара-

 

 

 

`ALS526

 

тор с программированием только восьми младших разрядов слова В, а четыре старших разряда этого слова подаются на входы ИС; `ALS528 - двенадцатиразрядный компаратор, выходом которого управляются встроенный дешифратор «1 из 4-х» и сигнал АСК.

Типовые схемы применения перечисленных ИС приведены в [23].

a0

a15

E

1

Цепь

программирования

Blown = 0

Intact = 1

. . .

1

Цепь

программирования

Blown = 0

Intact = 1

Цепь

программирования

разрешения

=1 &

. . .

F=

=1

1

Рис.5.11. Упрощенная структура ИС 'ALS526

3. Адресные компараторы

Детектор состояния, который может быть запрограммирован кодом, называется адресным компаратором [8]. Чтобы легко освоить структуру адресного компаратора, рассмотрим простой случай декодирования всех состояний (в данном случае - наборов логических переменных) при n = 3. Пусть детектор состояния вырабатывает на выходе «1», когда на его входах действует нужный набор логических переменных. Нетрудно заметить, что для реализации всех восьми состояний в данном случае потребуется всего четыре элемента (рис.5.12) вместо восьми, как в обычных дешифраторах, причём эти четыре элемента отличаются только числом инверсных входов.

 

 

 

 

 

 

y1

 

y3

 

 

 

 

&

 

 

 

&

&

&

 

 

 

y0

 

y2

 

y5

 

y7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y4

 

 

y6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5.12. Трёхразрядный адресный компаратор

Чтобы на одном и том же элементе можно было реализовать, например, детекторы состояний 1, 2 и 4, нужно просто поменять местами входные переменные (переменные с инверсией подавать на инверсные входы элемента).

В адресном компараторе управляющий код как раз и меняет количество инверсных входов элемента. Исходя из этих соображений, представим структуру адресного компаратора типа `ALS677A (рис.5.13), функционирование которого приведено в табл.5.1, в виде, показанном на рис.5.14, учитывая, что выход этой ИС реализован с активным «0», а

не «1».

Известно, что двухвходовый логический элемент «сумма по mod 2» выполняет функции повторителя первого входа, если на втором входе действует «0», и инвертора, если на втором входе действует «1». Таким образом, изменяя значение второго входа элемента «сумма по mod 2», на первый вход которого подаётся разряд ai, можно реализовать этот информационный вход или как прямой, или как инверсный. Конкретное число инверсных входов определяется кодом р3р2р1р0 путем реализации комбинационными схемами (КС) соответствующих функций φi. Из табл.5.10 следует, что при р3р2р1р0 = 0000 элемент имеет все 16 прямых входа, при р3р2р1р0 = 0001 элемент имеет один инверсный вход а0, при

р3р2р1р0 = 0010 - два инверсных входа а1 и а0 и т.д. При р3р2р1р0 = 1111 элемент имеет 15 младших инверсных входов и один прямой вход а15,

который не программируется.

 

 

 

 

`ALS677A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

= =

 

 

 

1

 

 

 

&

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

P0

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

P1

 

 

 

8

 

 

 

7

 

 

 

P2

 

 

 

9

 

 

8

F=

 

 

P3

 

 

11

 

 

 

9

 

22

12

 

 

 

 

 

ai

 

 

10

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

a15

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

E

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18P

0

191

202

213

23E

12 - 0 В; 24 - +5 В

Рис.5.13. Шестнадцатиразрядный адресный компаратор `ALS677A

 

КС

 

φi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&

 

 

I = 0 - 14

 

 

 

. . .

 

 

F=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5.14. Упрощённая структура ИС

`ALS677A

Таблица 5.10

Таблица функционирования ИС `ALS677A

= F

0 a

1 a

2 a

3 a

4 a

5 a

6 a

7 a

8 a

9 a

10 a

11 a

12 a

13 a

14 a

15 a

0 P

1 P

2 P

3 P

E

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Все другие комбинации 1 1 Любые комбинации 1

На рис.5.15 в качестве примера приведены первые четыре функции φ0, φ1, φ2 и φ3 в виде карт Карно.

φ0

P1

 

 

 

 

 

φ1

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P3

 

1

 

1

 

1

1

 

P3

 

1

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

1

P2

 

 

1

 

1

 

1

1

P2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

1

 

 

1

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

0

 

 

 

1

 

1

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0

 

 

 

φ2

P1

 

 

 

 

 

φ3

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P3

 

 

1

 

1

 

1

1

 

P3

 

1

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

1

1

P2

 

1

 

 

1

 

1

 

1

P2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

1

1

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

0

0

 

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0

 

 

 

Рис.5.15. Карты Карно для первых четырёх функций φi на рис.5.14

Из табл.5.10 видно, что вход а0 будет прямым только при коде р3р2р1р0 = 0000, а на всех остальных наборах этого кода вход а0 будет инверсным. Именно поэтому в клетке с набором 0 карты Карно для φ0 стоит 0 (элемент «сумма по mod 2 работает как повторитель), а в остальных клетках карты Карно для φ0 стоят 1 (элемент «сумма по mod 2 работает как инвертор). Используя карты Карно для минимизации [2], получаем

φ0 p3 p2 p1 p0 ,

φ1 p3 p2 p1 ,

φ2 p3 p2 p1 p3 p2 p0 ,

φ3 p3 p2 .

Рекомендуется самостоятельно получить выражения для всех остальных функций.

Таким образом, данный шестнадцатиразрядный компаратор можно рассматривать как логический элемент mНЕ-16И-НЕ (m - число инверсных входов элемента, программируемое управляющим кодом р3р2р1р0). Это и определяет все возможные применения адресных компараторов. Например, они используются для адресации периферийных устройств, взаимодействующих с ЭВМ, и блоков памяти, при построении счётчиков с произвольным модулем счёта, детекторов последовательности m нулей во входной последовательности произвольной длины [8].

По аналогичной структуре выполнены и другие ИС адресных компараторов:

`AC11667 - отличается от `ALS677A только цоколёвкой выводов;

`ALS678, `AC11678 - шестнадцатиразрядные компараторы с фик-

сацией выходной функции F= в триггере, тактируемым потенциалом

«1»;

`ALS679 - стробируемый нулём двенадцатиразрядный компара-

тор;

`ALS680 - двенадцатиразрядный компаратор с фиксацией выходной функции F= в триггере, тактируемым потенциалом «1».