unități funcționale de tip microelectronice combinație digitală
Elemente logice integrate este baza pentru construirea de dispozitive digitale care efectuează operațiuni mai complexe și care se referă la o clasă de dispozitive combinaționale.
Cele mai importante sunt: decodoare și codificatoare; multiplexoare și demultiplexoare; sumator binar; comparatoare și elemente majoritare digitale; transcoders și colab.
Vipere - o unitate funcțională digitală pentru efectuarea operațiunilor pentru adăugarea de numere reprezentate în diferite coduri.
Prin natura sumatoare sunt împărțite în acțiune combinaționale fără elemente de memorie, acumularea și - stocare rezultate computaționale în timpul îndepărtării semnalelor de intrare.
Singurele sumatoare combinaționale vor fi luate în considerare în continuare, pe baza căruia a efectuat majoritatea rezumând IC.
Un sumator modulo doi - Dispozitivul cu două intrări (a și b), al cărui semnal de ieșire apare „1“ numai în cazul în care semnalele de intrare sunt opuse, adică „0“ și „1“ ... Sumatorul nu are memorie.
În schimb, adevărul de masă și logice ecuații sunt:
Numele de „modulo doi“ vipera a primit, deoarece y corespunde cel mai puțin semnificativ în însumării singur bit numere binare A și B. construi o bază și-circuit NU sumator modulo doi (fig. 21)
Fig. 21. Punerea în aplicare a modulo două vipera:
și - o diagramă de circuit; b - schema funcțională
O jumătate de vipera - Oferă o operațiune adăugarea a două singur bit numere binare a și b. De când a = 1 și b = 1 obținem unitatea de transfer la cifra următoare, o jumătate de sumator trebuie să aibă două ieșiri: una este îndepărtat cu semnal sumă modulo doi, iar celălalt - semnalul de transport.
Tabela de adevăr și de o jumătate de vipera ecuații logice au forma:
Punerea în aplicare a jumătate de viperă pe bază ȘI-NU este prezentată în Fig. 22
Fig. 22. Circuitul de jumătate de sumator:
și - punerea în aplicare în mod ȘI-NU; b - Simbol
Simbol jumătate de viperă Scheme - HS (halfsum - jumătate din sumă) și sumator - SM.
sumator - un dispozitiv pentru adăugarea a trei numere binare cu un singur bit a, b, c, unde c - semnalul de transport de cel anterior LSB. Are două ieșiri S (sumă) și P (de transfer).
Sumatorul complet poate fi construit din două jumătăți de viperă, de unde și numele (fig. 23) - o jumătate de vipera folosind următoarele ecuații logice
Fig. 23. Sumatorul completă
Pe baza completă a dispozitivului vipera însumare se poate construi un etape paralele sau secvențiale pentru adăugarea de numere binare multidigit.
În circuitele digitale scădere în mod normal, înlocuit prin adăugarea descăzut cu Scăzător reprezentate în complement față de doi, prin urmare, subtracters se poate face pe baza de vipere.
Decodificatoare, codificatoare, convertoare de cod
Decoder - Dispozitiv Raman care vă permite să convertiți cod binar n-biți în codul -bit poziția 2 n. Ea are n intrări și ieșiri 2 n sau mai puțin. În funcție de semnalul de intrare 1 este setat numai să apară pe o ieșire special, dar la toate celelalte ieșiri vor fi 0 semnale.
Tabelul de adevăr pentru plin trei intrări ale decodorului este (tabelul 4):
Funcții logice ale ieșirilor de decodoare:
Cu titlu de decodoare de punere în aplicare pot fi liniare, dreptunghiulare, piramidală.
decodoare mai sofisticate sunt piramidale referitoare la structura mai multe etape și care conține o serie de elemente logice pentru alocarea părților comune ale funcțiilor.
În tabelul următor evaluarea comparativă a piramidala liniare sau decodoarelor rectangulare de hardware costurile NLE bazate pe intrare pentru codul de intrare m-bit 2-LE (tabel. 5).
După cum se poate observa din tabelul 5, avantajele multi-decodoare crește semnificativ odată cu creșterea m. De ASICs totuși adesea preferată față de simplu (cu o singură treaptă) decodor linear, având viteză a crescut de asemenea.
Encoder - Dispozitiv Raman care convertește semnalul de control la una dintre intrările la codul binar corespunzător.
Pentru encoder în patru intrări și două ieșiri, de exemplu, un DNF ecuații logice derivate din tabel sunt următoarele:
Codificatoare găsi cea mai mare cerere în dispozitive de introducere a datelor digitale cu comenzi pentru conversia cifre zecimale în cod binar. Prin apăsarea tastei pe una dintre intrările lor hrănite unitate logică encoder (în repaus - zerouri logice) corespunzătoare codului binar generat la ieșire.
decodor Symbol și traductorul este prezentat în Fig. 24:
Fig. 24. Simbol:
și - decodorul; B - Encoder
Transcoders - un dispozitiv pentru schimbarea automată a algoritmului predeterminat de potrivire între codurile de intrare și de ieșire, fără a schimba conținutul lor semantic.
Într-un alt, un convertor de cod este un dispozitiv cu m intrări și ieșiri n, reciproc și în mod unic convertește cuvintele de intrare ale unui alfabet 1. X2. ..., XP> și de ieșire cuvintele unui alt alfabet 1. Y2. ..., Yu>.
problemă de cod de conversie apare în primul rând, din cauza nevoii de dispozitive informatice digitale cu tehnici de codificare diferite într-un singur sistem.
posibil să se construiască un simplu suficient convertoare combinaționale circuit logic pentru conversia codurilor binare paralele. Cu toate acestea, în practică, acest lucru este adesea realizată prin utilizarea dispozitivelor de memorie algoritmice.
Demultiplexor - (distribuitor) un dispozitiv de transmitere a semnalului recepționat la x său de intrare, una dintre ieșirile S ca funcție a semnalului de comandă (CS), un cod binar predeterminat.
Structura are forma demultiplexorul (Figura 25.):
Fig.25. Structura demultiplexorului
Demultiplexoarelor în funcționarea sa logică aproape de decodoarelor. Dacă intrarea x fișier unitate logică, apoi așa cum se arată în Fig. Demultiplexor 25 este convertit în decodor. Prin urmare, unele decodoare disponibile în comerț pot îndeplini funcțiile demultiplexoarelor.
Multiplexorul - dispozitiv de comutare informații care vin pentru mai multe canale de intrare, un canal de ieșire în funcție de semnalul de control, un cod binar predeterminat.
Fig. 26. Simbol multiplexor
Dacă multiplexorul are semnal de comandă n biți, numărul de intrări comutate - 2 n (Figura 26.).
Comparator - compararea codurilor numerice ale dispozitivului
În general, codurile paralele cu comparator două numere binare m biți este un circuit combinațional cu 2m intrări și trei ieșiri ( „egal“, „mai mare decât“, „mai puțin“). La admiterea la intrările celor două coduri comparate numere de logica un semnal apare pe o singură ieșire. În unele cazuri, de comparator poate avea cel puțin trei ieșiri.
Un comparator de un bit are două intrări, la care sunt alimentate simultan cu un singur bit numere binare x1 și x2. și trei ieșiri (=,>, <).
Din tabelul de adevăr ecuațiile logice comparator în comparație cu x2 x1 sunt obținute sub formă de
Punerea în aplicare a unui astfel de comparator în bază și-să nu conducă la diagrama de mai jos (Figura 27.):
Multi-bit comparator este de obicei realizată pe baza un singur bit. Aceasta folosește principiul compararea succesivă a numerelor multibit cifre, începând de la MSBs lor, deoarece în acest stadiu, în cazul în care x1m 4> № x2m. problema poate fi rezolvată în mod explicit, și compararea după MSB nu este necesară.
Fig. 27. Numerele binare comparator cu un singur bit
Știri
Cavalerii Teoria eter