Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Złożone układy kombinacyjne Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Złożone układy kombinacyjne Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej."— Zapis prezentacji:

1 Złożone układy kombinacyjne Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

2 Układ kombinacyjny Układ kombinacyjny to rodzaj układów cyfrowych charakteryzujący się tym, że stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść. Stan wyjść opisują funkcje boolowskie. W układach kombinacyjnych nie występuje sprzężenie zwrotne. 2

3 Podział układów kombinacyjnych 3 Układy kombinacyjne Komutatory Konwertery kodówBloki arytmetyczne Multiplekser Demultiplekser Koder Dekoder Sumator Komparator ALU Transkoder

4 Układ kontroli parzystości 4 Kontrola parzystości ma na celu sprawdzenie poprawności przesyłu danych. Polega na dodaniu dodatkowego bitu kontrolnego. Najczęściej jest to bit parzystości. Urządzenie zlicza wszystkie bity wiadomości i dodaje taki bit, by suma była parzysta. Jeżeli liczba jedynek jest nieparzysta dodaje 1 Jeżeli liczba jedynek jest parzysta dodaje 0 Przykład Wiadomość ma parzystą liczbę jedynek, więc bit parzystości wynosi 0. Wiadomość z dołączonym bitem parzystości to Wiadomość ma nieparzystą liczbę jedynek, więc bit parzystości wynosi 1. Wiadomość z dołączonym bitem parzystości to

5 Układ kontroli parzystości 5

6 Bramka trójstanowa 6

7 7 WejścieEnableWyjście X1Z Enable – wejście blokujące X – dowolny stan Z – stan wysokiej impedancji

8 Bramka trójstanowa Bramka trójstanowa umożliwia odizolowanie układów elektronicznych od siebie. Pełni rolę elektronicznego wyłącznika. Oprócz dwóch stanów 0 i 1 pojawia się nowy stan z – wysokiej impedancji. W praktyce po włączeniu trybu blokowania pojawia się stan wysokiej impedancji, co praktycznie izoluje obwody. 8

9 Komutatory 9

10 Multiplekser Multiplekser służy do wyboru sygnału jednego z kilku dostępnych wejść i przekazania go na wyjście. Posiada k wejść informacyjnych, n wejść adresowych i jedno wyjście y. Posiada też wejście sterujące działaniem układu oznaczane S (wejście strobujące) Działanie multipleksera polega na przekazaniu wartości jednego z wejść x i na wyjście y. Numer i wejścia jest podawany na linie adresowe a 0... a n-1. 10

11 Multiplekser 11

12 Demultiplekser Demultiplekser służy do przekazania sygnału wejściowego na jedno z kilku dostępnych wyjść. Demultiplekser posiada jedno wejście x, n wejść adresowych oraz k wyjść (zazwyczaj k=2 n ). Wyjście jest określane przez podanie jego numeru na linie adresowe a 0... a n-1. Na pozostałych wyjściach jest stan zera. Jeśli na wejście strobujące (blokujące, ang. strobe) S podane zostanie logiczne zero, to wszystkie wyjścia y i przyjmują zero. 12

13 Demultiplekser 13

14 Konwertery kodów 14

15 Koder Koder to układ zamieniający kod 1 z k na naturalny kod binarny. Koder posiada k wejść oraz n wyjść (k=2 n ). Koder priorytetowy − jest to układ w którym kodem wejściowym jest kod x z n oraz jest ustalony priorytet poszczególnych wejść. 15

16 Koder 16

17 Dekoder Dekoder zamienia naturalny kod binarny na kod 1 z k. działa odwrotnie do kodera. Dekoder posiada n wejść oraz k wyjść (k=2 n ). W zależności od ilości wyjść nazywa się go dekoderem 1zN. 17

18 Dekoder 18

19 Transkoder Transkoder zamienia dowolny kod cyfrowy (poza kodem 1 z N) na inny, dowolny kod cyfrowy (również z wyjątkiem kodu 1 z N). Transkoder posiada n wejść oraz k wyjść. 19

20 Transkoder 20

21 Układy arytmetyczne 21

22 Sumator Sumator to układ dodający liczby dwójkowe. Składa się z kaskady półsumatorów dodających pojedyncze bity. Przy dodawaniu większych liczb dodaje każdy bit oddzielnie z uwzględnieniem przeniesienia. 22

23 Półsumator Półsumator może dodawać dwa liczby jednobitowe. Bit przeniesienia występuje tylko na jednym z wyjść. 23 X1X1 X2X2 SC S – suma C - przeniesienie S – funkcja EX-OR C – funkcja AND

24 Jednostka arytmetyczno-logiczna Jednostka arytmetyczno-logiczna (z ang. Arithmetic and Logical Unit lub Arithmetic Logic Unit, ALU) to uniwersalny układ cyfrowy przeznaczony do wykonania operacji arytmetycznych i logicznych. Jest to podstawowy blok centralnej jednostki obliczeniowej komputera.ang. Słowo „uniwersalny” oznacza, że zestaw operacji powinien być funkcjonalnie pełny, jeżeli za jego pomocą mamy zrealizować dowolny algorytm przetwarzania informacji. ALU nie posiada układów pamiętających, dlatego musi współpracować z pewnym zestawem rejestrów. – Rejestr przechowujący wyniki operacji to akumulator. – Rejestr flagowy zawiera cechy wyniku (np. przeniesienie bitu lub przekroczenie zakresu). 24

25 Jednostka arytmetyczno-logiczna ALU to układ pozwalający przeprowadzić proste operacje na liczbach całkowitych. ALU potrafi wykonać operacje arytmetyczne (jak dodawanie, odejmowanie), operacje logiczne (np. Ex-Or) pomiędzy dwiema liczbami oraz operacje jednoargumentowe takie jak przesunięcie bitów, negacja. Zaletą użycia ALU jako jednego układu jest fakt, że przy niewielkiej liczbie bramek jest możliwe zrealizowanie wszystkich operacji z zestawu: dodawanie (z przeniesieniem i bez), odejmowanie (z przeniesieniem i bez), negacja liczby, zwiększanie i zmniejszanie o 1, AND, OR, NOT, XOR. 25

26 UCY S 0 -S 3 – wejścia sterujące (pozwala wybrać rodzaj operacji) A 0 -A 3 – pierwsza liczba B 0 -B 3 – druga liczba F 0 -F 3 – wynik operacji C n – przeniesienie z poprzedniego układu Vcc – napięcie zasilania GND – masa zasilania M – wybór trybu pracy (matematyczny lub logiczny) C n+4 - przeniesienie do następnego układu A=B – funkcja komparacji P, G – wyjścia pomocnicze 26

27 Schemat wewnętrzny UCY

28 UCY

29 ALU 29

30 30


Pobierz ppt "Złożone układy kombinacyjne Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google