Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Cyfrowe układy logiczne mgr inż. Sylwia Glińska. Układy cyfrowe – układy elektroniczne, które przetwarzaj a sygnały napięciowe o różnych poziomach. Zazwyczaj.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Cyfrowe układy logiczne mgr inż. Sylwia Glińska. Układy cyfrowe – układy elektroniczne, które przetwarzaj a sygnały napięciowe o różnych poziomach. Zazwyczaj."— Zapis prezentacji:

1 Cyfrowe układy logiczne mgr inż. Sylwia Glińska

2 Układy cyfrowe – układy elektroniczne, które przetwarzaj a sygnały napięciowe o różnych poziomach. Zazwyczaj są to dwa poziomy: wysoki lub niski, którym przypisane są wartości binarne 1 (wysoki) oraz 0 (niski). Układy cyfrowe przetwarzają informacje w systemie binarnym realizują operacje zgodnie z algebrą Boolea, dlatego nazywane są również układami logicznymi. Cyfrowe układy logiczne wykonują operacje logiczne typu suma logiczna, iloczyn logiczny czy negacja według aksjomatów booleowskich i reprezentowane są prze bramki logiczne. Informacja cyfrowa – informacja zakodowana w postaci ciągów liczb binarnych składających się ze słów binarnych 0 i 1. Podstawową umowną jednostką informacji cyfrowej jest bit ( bi nary digi t – cyfra dwójkowa), która przyjmuje dwie wartości: 1 lub 0. Fizycznie układy cyfrowe realizują bity za pomocą dwóch stanów, zwykle za pomocą dwóch różnych napięć (0 – niski, 1 – wysoki). Ciąg kolejnych stanów niskich i wysokich nazywa się sygnałem cyfrowym. Niektóre urządzenia techniki komputerowej nie operują na pojedynczych bitach – posługują się grupami bitów, tzw. bajtami, które zawierają najczęściej 8 bitów.

3 Jednostki informacji Bit - najmniejsza ilość informacji potrzebna do określenia, który z dwóch równie prawdopodobnych stanów przyjął układ. Jednostka informacji (1b). Bajt - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, składająca się z bitów. 1B = 8b

4 Mnożniki binarne:

5 Podstawowe operacje logiczne dla cyfr binarnych

6 NEGACJA(NOT, NIE, ~) AY 01 10

7 SUMA LOGICZNA (OR, LUB, ) ABY 000 011 101 111

8 ILOCZYN LOGICZNY (AND, I, ) ABY 000 010 100 111

9 Funktory NAND ABY 001 011 101 110 NAND NOT AND

10 Funktory NOR ABY 001 010 100 110 NOR NOT OR

11 ALTERNATYWA WYKLUCZAJĄCA (XOR, ALBO, ) inaczej: różnica symetryczna, suma modulo2 XOR eXclusive OR ABY 000 011 101 110

12 Cyfrowe układy arytmetyczne – przykład Odpowiednie połączenie funktorów logicznych pozwala wykonywać operacje arytmetyczne. Reguły dodawania dwu cyfr binarnych w formie tabelki (v1, v2– dodawane cyfry, s– ich suma, c– przeniesienie), V1V2SC 0000 0110 1010 1101

13 Funktory logiczne wykonują operacje logiczne, aby stworzyć układ cyfrowy wykonujący operacje arytmetyczne, należy go zaprojektować z wykorzystaniem odpowiednio połączonych bramek. Urządzenie wykonujące dodawanie dwu cyfr binarnych zgodnie z ww. tabelką nazywa się półsumatorem

14 Przykład półsumatora zbudowanego z pięciu funktorów NAND

15 Sprawdzenie działania półsumatora:

16

17

18

19

20 Ćwiczenia - Przetestuj działanie poznanych bramek logicznych - Sprawdź działanie praw de Morgana - Wykonaj układy logiczne na podstawie poniższych formuł i utwórz tabele prawdy ABCDF1 0000 0001 0010 0011 0100 0101 …………

21 Układ scalony – zminiaturyzowany układ elektroniczny zawierający w swoim wnętrzu od kilku do setek milionów podstawowych elementów elektronicznych, takich jak tranzystory, diody, rezystory, kondensatory, połączonych w funkcjonalna całość. Fizycznie układ scalony przyjmuje najczęściej postać monokrystalicznej kwarcowej płytki umieszczonej w hermetycznej obudowie z metalu, plastiku lub ceramiki.

22 Przerzutnik – najprostszy układ z pamięcią, który umożliwia zapamiętanie 1 bitu informacji. Z kilku przerzutników budowane są bardziej skomplikowane układy cyfrowe np. rejestry. Licznik – zbudowany jest najczęściej z kilku równolegle lub szeregowo podłączonych przerzutników, a jego głównym zadaniem jest zliczanie i pamiętanie impulsów podanych na wejście zliczające. Sumator – cyfrowy układ kombinacyjny umożliwiający wykonywanie operacji sumowania liczb binarnych lub dziesiętnych. Rejestr – układ cyfrowy służący do zapamiętywania określonej porcji danych Koder (enkoder) – cyfrowy układ kombinacyjny, którego zadaniem jest zamiana informacji z aktywnego wejścia na postać binarną na wyjściu. Dekoder – układ kombinacyjny realizującym działanie odwrotne niż enkoder tzn. postać w postaci binarnej zamieniany jest na postać dziesiętną. Multiplekser - ma szereg wejść i jedno wyjście, wejście sterujące oraz wejście strobujące. Jeden wybrany stan na wejściu jest przełączany na wyjście, a numer przełączanego wejścia podaje się w postaci liczby binarnej – po przez wejścia sterujące. Wejście strobujące blokuje pracę multipleksera w momencie pojawienia się stanu wysokiego. Demultiplekser – przełącza sygnał z wejścia na jedno z określonych wyjść (działanie odwrotne do multipleksera)

23 Multiplekser:


Pobierz ppt "Cyfrowe układy logiczne mgr inż. Sylwia Glińska. Układy cyfrowe – układy elektroniczne, które przetwarzaj a sygnały napięciowe o różnych poziomach. Zazwyczaj."

Podobne prezentacje


Reklamy Google