Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Теория дискретных устройств - файл лекция6.doc


Лекции - Теория дискретных устройств
скачать (1179.2 kb.)

Доступные файлы (11):

Лекция10.doc522kb.17.11.2010 17:46скачать
Лекция11.doc1221kb.17.11.2010 17:49скачать
Лекция1.doc211kb.07.12.2010 15:54скачать
Лекция2.doc98kb.06.12.2010 21:27скачать
лекция3.doc120kb.06.12.2010 22:25скачать
лекция4.doc173kb.09.03.2011 17:18скачать
Лекция5.docx176kb.10.03.2011 16:09скачать
лекция6.doc82kb.07.12.2010 01:39скачать
Лекция7.doc81kb.18.11.2010 15:16скачать
Лекция8.doc133kb.18.11.2010 19:07скачать
Лекция9.doc141kb.01.12.2010 18:09скачать

лекция6.doc

Лекция№5
Комбинационные схемы для реализации систем булевых функций. Табличный метод.
Комбинационные схемы (КС) - это схемы, у которых выходные сигналы

Y = (у1, у2, ..., уm) в любой момент дискретного времени однозначно определяются совокупностью входных сигналов Х = (х1, х2,..., хn) (рис 5), поступающих в тот же момент времени.
Реализуемый в КС способ обработки информации называется комбинационным потому, что результат обработки зависит только от комбинации входных сигналов и формируется сразу при поступлении входных сигналов.

^ Поэтому одним из достоинств комбинационных схем является их высокое быстродействие.

Преобразование информации описывается логическими функциями вида Y=f(Х).

Рис. 5 Комбинационная схема.




Эта комбинация задается таблицей. (табличный метод)

Например нам нужно ДПК перевести в ДКГ (код Грея)

Код Грея – удобен для обнаружения ошибок (проверки)




ДПК

ДКГ




x2x1x0

y2y1y0

0

0 0 0

0 0 0

1

0 0 1

0 0 1

2

0 1 0

0 1 1

3

0 1 1

0 1 0

4

1 0 0

1 1 0

5

1 0 1

1 1 1

6

1 1 0

1 0 1

7

1 1 1

1 0 0


Минимизируем по картам Карно:
_______________x0




*




*




*




*


y0=x1+x0= x0x1


Комбинационные схемы (КС) называют автоматом с одним состоянием, т.к. достаточно подать переменные на вход, и на выходе с задержкой, определяемой временем прохождения сигналов через последовательность элементов И, ИЛИ, НЕ, появляются значения выходных переменных.

В реальных системах КС не используются независимо. Входные переменные записываются на входной регистр памяти, а выходные на выходной. Запись и считывание результата с регистров производится с помощью импульсов синхронизации, которые формирует в заданной последовательности автомат управления (АУ).

Одиночные импульсы синхронизации, поданные на исполнение того или иного действия (запись, считывание) называются микрооперациями (МО), а автомат – микропрограммным автоматом (МПА).

ПЗУ
Простейшей реализацией комбинационной схемой F является постоянное за­поминающее устройство (ПЗУ), тогда y1, y2, …, ym – значения на выходных «клем­мах» ПЗУ или коды соответствия x1, x2, x3, …, xn y1, y2, …, ym, которые «записаны» в числовой блок ПЗУ как константы, где x1, x2, x3, …, xn – адрес ПЗУ.


Функция одной переменной (три­гонометрическая, логарифмическая, показательная и др.) может быть представлена в виде таблицы с n входами и m выходами. Например, для у = sin(x), если аргумент 0 ≤ x ≤ 90° представлен кодом на 8 бит, то шаг изменения x = 90°/256. Пусть также и результат необходимо представлять 8 би­тами (один байт). Очевидно, что реали­зация комбинационных схем для каждого разряда (у) как булевой функции 8-разрядного аргумента (х) вряд ли целесообразна. Поэтому для вычисления функ­ции используется метод прямого считывания из ПЗУ, где X – адрес, Y – выходное слово ПЗУ, в числовом поле которого записана таблица необходимой функции.

Однако метод прямого считывания применяется лишь при ограниченной точности (n ≤ 16). Если m = n = 16, то объем памяти V = 16∙216 = 220 = = 1 Мб. Для уменьшения объема памяти существует несколько методов, напри­мер метод с поправкой [17], который излагается ниже. Метод с поправкой эффективен уже при n = 12.
ПЛМ

Посторение ПЛМ основано на том, что любая комбинационная функция может быть представлена в виде логической суммы (операция ИЛИ) логических произведений (операций И). Тогда схема реализующая комбинационную функцию может быть представлена а следующем виде.



Она представляет собой матрицы М1 и М2. На матрицу М1 поступают прямые значения входных сигналов xi; входной слой инверторов образует их инверсные значения.  На горизонтальных шинах матрицы М1 образуются импликанты входных переменных

Благодаря тому, что вертикальные шины соединены с соответствующими горизонтальными шинами посредством диодов (эти соединения на рисунке обозначены точками в местах пересечения шин). Если какой-либо вход xi (или его инверсия) не имеет соединения с горизонтальной шиной, то это означает, что данный вход не участвует в образовании конъюнкции
Недостаток такой архитектуры - слабое использование ресурсов программируемой матрицы "ИЛИ", поэтому дальнейшее развитие получили микросхемы, построенные по архитектуре программируемой матричной логики (PAL - Programmable Array Logic ) - это ПЛИС, имеющие программируемую матрицу "И" и фиксированную матрицу "ИЛИ".
^ К этому классу относятся большинство современных ПЛИС небольшой степени интеграции.

Логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования
^

Современные ПЛИС


Таких простых элементов может быть достаточно много, например, у современных ПЛИС ёмкостью до 1 млн. вентилей число логических элементов достигает нескольких десятков тысяч. За счёт такого большого числа логических элементов они содержат значительное число триггеров, а также некоторые семейства ПЛИС имеют встроенные реконфигурируемые модули памяти

бывают ПЛИС с более чем 1000 выводов («пинов»)


Скачать файл (1179.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации