Logikai elemek és tipikus számítógép alkatrészek
1. csoportjába tartozó és alkatrészek számítógépekhez.
Számítógép lehet képviseli, mint egy sor csomópontok, és minden csomópont - mint a beállított elemek.
Element - a legkisebb funkcionális része, amely lehet bontani számítógépek logikai tervezés és technikai végrehajtás.
Funkcionális célú számítógép elemei oszthatók:
- logika (egyik megvalósító Boole-függvények);
- memóriát (tárolására egy-bites bináris szám);
- segédanyagokat (kialakítására és impulzusok, időzítő, mutatók elemek szintbe átalakítók és hasonlók).
Szerint a jel típusát:
Képviselet útján a bemeneti és kimeneti jelek:
Node - egy sor elem esetén, amelyek a végrehajtás egyik gép műveleteit.
Kétféle számítógép-alkatrészek:
- felhalmozódó (memóriával).
Másfelől, a kombinációs egységek tartalmaznak összeadókat, összehasonlító áramkörök, kódolók, dekóderek, szorzók, programozható logikai tömbök, stb
Felhalmozódnak egységek - flip-flop, regiszterek, számlálók, stb
A digitális eszközök, a változók és a megfelelő jeleket nem változik folyamatosan, de csak diszkrét pillanatokban az idő. Közötti időintervallum szomszédos időpontokban nevezik tapintat.
Az adatokat a számítógép elemeket lehet feldolgozni egy soros vagy párhuzamos kódot. A szekvenciális kód minden alkalommal a feldolgozási ciklus egy kicsit szót. Ebben az esetben minden bit szavak kerülnek rögzítésre egymás után ugyanazt az elemet.
Ha párhuzamos feldolgozás kódszót nem telepített időben és a térben, mint értékeit minden bit feldolgozása egyszerre egy ciklusban.
Számítógépes 3rd Generation alapultak az alapvető logikai elemek (LE). Például, NAND vagy NOR. A legfontosabb jellemzőit minden alapvető logikai elem az a sebesség és az energiafogyasztás. Attól függően, hogy teljesítménydisszipáció megkülönböztetni a következő LE:
-mikrovatnye F 300 mW;
- vékony P 3 mW;
- az átlagos teljesítmény 30 mW P;
- P erősebb, mint 30 mW.
Az átlagos késleltetés LE csoportokra osztjuk:
- alacsony fordulatszám td> 50 ns. P = 0,01-1 mW;
- td = átlagos sebessége 10-50 ns. P = 10,1 mW;
- nagy sebességű td = 5-10 ns. P = 10-50 mW;
- ultra-nagy teljesítményű td <5 нс. Р = 50-1000 мВт.
Minden egyes LE továbbá jellemzi a feszültség értéke
érintett szintjét logikai '0 „és” 1”. keverési arányától bemeneti együttható fanout.
LE egyesítjük csoportokban (sorozat) integrált áramkörök, például K155 sorozat. K500. K176 és mások.
Minden PE teljesítmény javulása kíséri megnövekedett energiafogyasztás és sűrűségének növelése elhelyezése elemek egy chip - csökken a teljesítmény.
Vipera. Ahhoz, hogy megértsük az elvek építése és üzemeltetése összeadó gondoljunk hozzáadásával bináris számokat:
Mindegyik rang i egybites összeadó kell képezniük az összege Si és átvisszük az MSB.
Megkülönböztetni fél összeadó HS (figyelmen kívül hagyja a carry jel) és a teljes összeadó SM (figyelembe veszi a carry jel).
Half-összeadó több bites teljes összegző
Kodepreobrazovatel - egy összetett egység (CU), amelynek m bemenettel és n kimenettel, és átalakítja a bemeneti m- bites bináris számokat kimeneti N- bit. A leggyakrabban használt 2-es típusú - kódoló és dekódoló.
Decoder (DC) - KU egy -log és m kimenetek képező „” 1 „” csak az egyik kimeneti, amely megfelel a decimális szám decimális bemeneti kombináció. LH munkát kap egy igazság táblázatot.
Encoder (SD) - megoldja a problémát inverz adott korábban.
Demultiplexer (DMAC) megoldja az inverz probléma.
Rendeltetése MUX, DMAC alábbiakban adjuk meg:
Programozható Array Logic - Univerzális összetett áramkör átalakító bemeneti n bites bináris kód kiadási m- bites kódot egy adott igazat asztalra. Széles körben használják a mikroprocesszoros vezérlő egység.
összehasonlítás áramkörök - lebonyolításához szükséges elágazási adatfeldolgozás stb (Lásd. Ábra.).
3 Csomó Akkumulátor típusú.
Mivel a számítógépes tároló elemek használt triggerek vagy eszközök alapján mágneses anyagok.
Trigger - egy olyan gép, amely két stabil állapot és befolyása alatt a vezérlő jel változik az egyik állapotból a másikba.
By alkalmassága megkülönböztetni az RS. T. JK. D - kiváltja kombinált RST-triggerek. JKRS. DRS -triggery stb Ebben a jelölési használt S. R - bemenetek külön szerelési flop "1" (S) és a "0" (R).
T - számolás trigger bemenet.
J, K - bemenet külön szerelési JK flip-flop "1" (J), és "0" (k).
D - bemenet flip-flop, hogy az állam „1” vagy „0” időkésleltetéssel képest pillanatában előfordulása az információs jel.
C - Az órajel-bemenetre.
Meghatározott kiváltó feltétel Q jelet a közvetlen kimenet. Trigger művelet meghatározott törvények táblázat bejegyzés átmenetek a kompakt, amelynél oszlop állapotok jelezte, hogy az új állam azonos az előző vagy tagadása.
Tekintsük az RS - ravaszt. Aszinkron (nem órajele) RS - ravaszt a szerves elemek, vagy - nem látható az ábrán:
Egy trigger kialakítva 2-vagy elemek - nem kapcsolódik úgy, hogy a pozitív visszacsatolás, amellyel a kimeneti tranzisztor az egyik áramkörök stabil állapotban, vagy - zárt és a másik nyitott.
Működés RS-flip-flop leírható a következő kifejezéssel:
Minőségi munka kiváltó becsült alapvető paramétereket - mint a sebesség, terhelhetőség, a fogyasztás, a zaj immunitást.
Kiegészítve az RS-trigger bemenet illesztő áramkör, akkor lehet építeni bármilyen ravaszt.
Ahhoz, hogy szinkronizálja a csomópontokat és számítógépes eszközök segítségével szinkron kiváltó hatású speciális bejárata az órát. Ha a nyomaték válasz az aszinkron ravaszt csatolt időt szintjének változása a bemeneti jel, a szinkron - az órát áll rendelkezésre.
Nagy alacsony aktiválási hibák elkerülése írás, olvasás információ egy órajel ciklus: az első szakaszban végzi el a felvételt a vezető éle az órajel, és a második - a kiállító (átírta a második lépés) a lefutó él.
T - a kiváltó állapotot vált az érkezés egyes impulzus, azaz tartja őket. Használt épület számlálók.
Nyilvántartásban. Tervezett rögzítésére, tárolására és átkonvertálni bináris számokat. A flip-flop használunk, amely képes tárolni egy egyjegyű bináris számot nyilvántartást elemi cella. Írása és olvasása információ a nyilvántartásban után hajthatjuk végre (bitenkénti) vagy párhuzamosan (minden bit egy időben). Ennek megfelelően különbséget nyilvántartások soros, párhuzamos, soros-párhuzamos, párhuzamos-soros és egyetemes.
Counter. Funkcionális egység megszámoljuk a fogadó, hogy a bemeneti jel (impulzus) és rögzítjük az eredményt formájában több bites bináris szám.
Számlálók vannak osztva az összegző, kivonó és reverzibilis.