Схемотехника цифровых ИС. Клюкин В.И - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

18
Таблица 2.4.
Код N
2
Код N
1
БК Грея Айкена +3 2 из 5 Джонсона
БК – 1 2 3 4 5
Грея 6 – 7 8 9 10
Айкена 11 12 – 13 14 15
+3 16 17 18 – 19 20
+5 21 22 23 24 – 25
+9 26 27 28 29 30 –
3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Последовательностной логической структурой П–типа (логическим авто-
матом с памятью ) называется схема, состояния выходов которой зависят не толь-
ко от состояний независимых (управляющих) входов в данный момент времени,
но и определяются состоянием выходов на предыдущем временном интервале
( такте ). Принципиальные и структурные схемы этого класса характеризуются на-
личием обратных связей . При включении в число независимых булевых пере -
менных времени (номера такта ) анализ и синтез структур П–типа проводится
аналогично комбинационным схемам .
Элементную базу для построения структур П–типа наряду с базовыми ЛЭ
К–типа, наряду с базовыми ЛЭ К–типа, составляют бистабильные ячейки (БЯ) и
триггеры (БЯ с управлением) с различными законами функционирования, к П–
субсистемам относятся счетчики , делители частоты , регистры сдвига и блоки
памяти (ОЗУ и ПЗУ).
3.1. Синтез цифровых устройств П–типа
Чаще всего для построения схем П–типа используют D–, Т–, RS–, JK–,
DV–триггеры (табл. 3.1) с потенциальным или импульсно–потенциальным ха-
рактером управления. Общая схема одиночного разряда П–устройства приведена
на рис. 3.1, согласно которой алгоритм синтеза логического автомата с памятью
состоит из следующих этапов :
1) логическое описание решаемой проблемы представляют в виде таблицы
состояний (переходов ), из которой образуют прикладные уравнения
Q
in
+1=f
i
(A
1
,… , A
m
, Q
in
), описывающие работу всего устройства;
2) выбирают подходящий тип триггера (критерии выбора любые – быст-
родействие, помехоустойчивость , потребляемая мощность , наличие, цена и т. п .)
с характеристическим уравнением Q
i
n+1
=φ
i
(X
i
,Y
i
,Q
i
n
);
3) совместным решением прикладного и характеристического уравнений
( исключением Q
i
n+1
) получают уравнения входов (3.1) как закон функционирова-
ния схем управления, (СУ ), позволяющим определить структурную схему всего
устройства. Заметим, что СУ являются схемами К–типа. 
                                              18

                                                                           Т аблиц а2.4.
      К од N2
                  БК         Грея      А йкена       +3        2 из5     Д жонсона
   К од N1
       БК          –          1          2            3          4           5
      Грея         6          –          7            8          9           10
    А йкена       11          12         –           13         14           15
       +3         16          17         18           –         19           20
       +5         21          22         23          24          –           25
       +9         26          27         28          29         30           –

          3. ПО С ЛЕ ДО ВАТ Е ЛЬ Н О С Т Н Ы Е ЛО ГИ Ч Е С К И Е С Х Е М Ы

       П ослед ов ательностной логической структурой П –тип а (логическим ав то-
матом с п амятью ) наз  ы в ается схема, состояния в ы ход ов которой з ав исятне толь-
коот состояний нез    ав исимы х (уп рав ляю щ их) в ход ов в д анны й моментв ремени,
нои оп ред еляю тся состоянием в ы ход ов на п ред ы д ущ ем в ременном интерв але
(такте). П ринц ип иальны е и структурны е схемы э тогоклассахарактериз       ую тся на-
личием обратны х св яз    ей. П ри в клю чении в числонез     ав исимы х булев ы х п ере-
менны х в ремени (номера такта) анализи синтезструктур П –тип а п ров од ится
аналогичнокомбинац ионны м схемам.
       Э лементную баз    уд ля п остроения структур П –тип анаряд ус баз    ов ы ми Л Э
К –тип а, наряд ус баз ов ы ми Л Э К –тип а, состав ляю тбистабильны е ячейки (БЯ ) и
триггеры (БЯ с уп рав лением) с раз     личны ми з  аконами функц иониров ания, к П –
субсистемам относятся счетчики, д елители частоты , регистры сд в ига и блоки
п амяти (О ЗУ и П ЗУ ).

                     3.1. С и нт е з ци фров ы х у ст ройст в П –т и па
      Чащ е в сегод ля п остроения схем П –тип а исп ольз         ую т D–, Т –, RS–, JK–,
DV–триггеры (табл. 3.1) с п отенц иальны м или имп ульсно–п отенц иальны м ха-
рактером уп рав ления. О бщ ая схемаод иночногораз         ряд аП –устройств ап рив ед ена
на рис. 3.1, согласнокоторой алгоритм синтез           алогическогоав томатас п амятью
состоитизслед ую щ их э тап ов :
      1) логическое оп исание реш аемой п роблемы п ред став ляю тв в ид е таблиц ы
состояний (п ереход ов ), из которой образ               ую т п риклад ны е урав нения
Qin+1=f i(A1,… , Am, Qin), оп исы в аю щ ие работув сегоустройств а;
      2) в ы бираю т п од ход ящ ий тип триггера (критерии в ы бора лю бы е – бы ст-
род ейств ие, п омехоустойчив ость, п отребляемая мощ ность, наличие, ц енаи т.п .)
с характеристическим урав нением Qin+1=φi(Xi,Yi,Qin );
      3) сов местны м реш ением п риклад ногои характеристическогоурав нений
(исклю чением Qin+1 ) п олучаю турав нения в ход ов (3.1) как з      акон функц иониров а-
ния схем уп рав ления, (СУ ), п оз    в оляю щ им оп ред елить структурную схемув сего
устройств а. Заметим, чтоСУ яв ляю тся схемами К –тип а.

Страницы