Цифровые устройства

3. ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА 3.2. Функции в алгебре логики 3.3. Аксиомы и законы алгебры логики 3.4. Аналитическое представление булевых функций 3.5. Минимизация булевых функций. 3.6. Характеристики серий логических элементов 3.8. Декодеры 3.9. Мультиплексоры 3.10. Арифметические устройства 3.11. Последовательностные логические устройства 4 ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

4 ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Для хранения информации в микропроцессорных системах используются запоминающие устройства на основе полупроводниковых материалов, а также магнитные и оптические внешние носители. Внутренняя память компьютера представлена в виде отдельных интегральных микросхем (ИМС) собственно памяти и элементов, включенных в состав других ИМС, не выполняющих непосредственно функцию хранения программ и данных – это и внутренняя память центрального процессора, и …

Continue reading ‘4 ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА’ »

3.11. Последовательностные логические устройства

Кроме комбинационных устройств, рассмотренных в предыдущей главе, существует класс цифровых устройств, в которых при одинаковых воздействиях на входе, на выходе автомата могут возникать различные выходные состояния. Состояние выхода такого устройства зависит не только от того, какие сигналы присутствуют на его входах в данный момент времени, но и от того, какие последовательности сигналов поступали на входы …

Continue reading ‘3.11. Последовательностные логические устройства’ »

3.10. Арифметические устройства

К ним относятся устройства для выполнения арифметических действий над двоичными числами. Так же, как и в логических устройствах, в них используются только два значения – «0» и «1», но здесь они понимаются не как логические переменные, а как двоичные цифры. Поэтому действия над ними подчиняются правилам двоичной арифметики. Двоичная арифметика. Числа, которыми мы привыкли пользоваться, …

Continue reading ‘3.10. Арифметические устройства’ »

3.9. Мультиплексоры

Мультиплексор – коммутатор цифровых сигналов. Он осуществляет выборку одного из нескольких входов и подключает его к своему выходу в зависимости от состояния двоичного кода на адресных входах. Другими словами, мультиплексор – переключатель сигналов, управляемый двоичным кодом и имеющий несколько входов данных и один их выход. К выходу подключается тот вход, чей номер соответствует двоичному коду …

Continue reading ‘3.9. Мультиплексоры’ »

3.8. Декодеры

Рис. 3.11 Таблица истинности десятичного декодера Рис. 3.12 Принципиальная схема двоично-десятичного декодера Декодеры (дешифраторы) позволяют преобразовывать одни виды двоичных кодов в другие. Преобразование производится по правилам, описанным в таблицах истинности, поэтому построение дешифраторов не представляет трудностей. Для построения дешифратора можно воспользоваться правилами построения схемы для произвольной таблицы истинности. Рассмотрим пример построения декодера из двоичного кода …

Continue reading ‘3.8. Декодеры’ »

3.6. Характеристики серий логических элементов

Развитие микроэлектроники привело к созданию малогабаритных, надежных и экономичных управляющих и вычислительных устройств на цифровых интегральных микросхемах (ИС). Комплект ИС, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение, принято называть серией. Серии ИС проектировались на основе интегральных технологий в следующей исторической последовательности: · резистивно-транзисторная логика (РТЛ); · резистивно-емкостная транзисторная логика (РЕТЛ); · диодно-транзисторная логика (ДТЛ); · транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ); …

Continue reading ‘3.6. Характеристики серий логических элементов’ »

3.5. Минимизация булевых функций.

Минимизация функций алгебры логики – это процедура нахождения наиболее простого их представления в виде суперпозиции функций, составляющих функционально полную систему, при одновременной оптимизации ее технической реализации  по некоторым критериям в условиях ряда ограничений. Критериями оптимизации могут быть объем оборудования (количество вентилей, корпусов), габариты, вес, энергопотребление, стоимость, быстродействие, надежность. Существует достаточно много методов упрощения, здесь будут …

Continue reading ‘3.5. Минимизация булевых функций.’ »

3.4. Аналитическое представление булевых функций

В данном подразделе более подробно рассматривается аналитическое представление булевых функций в виде уравнений с использованием операций дизъюнкции (ИЛИ), конъюнкции (И), и отрицания (). Данные операции образуют, как было показано выше, булев базис. 1) Аналитический способ. Рассмотрим основные понятия и определения, используемые при аналитическом представлении булевых функций. Элементарное произведение – произведение (конъюнкция) любого числа букв (переменных) …

Continue reading ‘3.4. Аналитическое представление булевых функций’ »

3.3. Аксиомы и законы алгебры логики

Под логической аксиомой понимается формула логико-математического языка, принимаемая в качестве аксиомы при построении формальной теории, истинная в любой структуре для данного языка в силу смысла логических символов. Логические аксиомы выбираются таким образом, чтобы множество логических следствий из аксиом в точности совпадало с множеством теорем. Алгебра логики строится на основе следующих аксиом: 1) Переменная может принимать …

Continue reading ‘3.3. Аксиомы и законы алгебры логики’ »