Реализация преобразователя с помощью условного ПЗУ

В составе ЭВМ используется одновременно несколько типов ЗУ, отличающихся принципами действия, характеристиками и назначением. Основными операциями в памяти являются запись и считывание, в общем называемые обращением к памяти.

По характеру выполняемых с памятью операций устройства внутренней памяти можно подразделить на:

– оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), предназначенные для хранения информации непосредственно используемой процессором,

– постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), предназначенные для хранения неизменяемой информации (программ, микропрограмм, констант и т.п.).

Именно ПЗУ используется в задаче №8.

Задача №8.

Реализовать с помощью условного ПЗУ с организацией 16х4, в соответствии с рисунком 6.1, преобразователь одной декады двоично-десятичного кода с избытком 3 в двоично-десятичный код 8421.

Базовую структуру ПЗУ можно представить состоящей из адресного дешифратора и совокупности логических элементов ИЛИ. Если это ПЗУ, например, должно содержать информацию, указанную в таблице 6.1, необходимо выполнить указанные соединения, в соответствии с рисунком 6.2.

Выполнение этих соединений и является занесением информации в ПЗУ. Процесс занесения информации в ПЗУ называется программированием ПЗУ.

На одном из последних этапов изготовления БИС масочного ПЗУ с помощью фотошаблона – маски осуществляется выполнение соединений в нужных местах матрицы путем металлизации.

В ППЗУ при изготовлении БИС во всех перекрестиях матрицы устанавливаются плавкие перемычки. Требуемая информация заносится в такую БИС однократно путем пережигания плавких перемычек в нужных местах. Процесс программирования ППЗУ осуществляется пользователем с помощью специальных устройств – программаторов ПЗУ, обеспечивающих подачу требуемых электрических сигналов на внешние выводы БИС.

В цифровых устройствах используется отдельная система кодирования десятичных цифр. Десятичные цифры кодируются двоичными цифрами с помощью различных кодов, называемых двоично-десятичными. При использовании двоично-десятичного кода каждая цифра (разряд, декада) десятичного числа представляется в двоичной форме и изображается соответствующим четырехразрядным числом (тетрадой). Количество различных двоично-десятичных кодов определяется количеством возможных сочетаний по 10 из 16 комбинаций, которые допускает тетрада. В данной задаче, используются код с избытком 3 и код 8421. Поэтому, решение задачи можно представить в виде таблицы 6.2.

Код 2421 образуется из кода 8421. До 4-х он повторяет код 8421, а дальше образуется как инверсия дополнения до 9-и. Код 8421 является двоично-десятичным кодом, где коэффициенты 8,4,2 и 1 являются весовыми коэффициентами, т.е. соответствуют "стоимости" каждого разряда. Сочетания: 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111

Таблица 6.2 – Кодирование десятичных цифр кодом избытком 3 и кодом 2421

Десятичная цифра	С избытком 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Логическая функция – функция f (x₁, x₂,..., x_n), принимающая значение, равное 0 или 1, на наборе логических переменных x₁, x₂,..., x_n. Для задания логической функции используются три способа: словесный, аналитический и табличный. Функции одного и двух аргументов называются элементарными логическими функциями, если логические выражения этих функций, содержат не более одной логической операции. Сложные логические функции могут быть построены последовательным выполнением функциональных зависимостей, связывающих пары переменных. Сложная функция может быть представлена в виде принципиальной схемы, содержащая собой совокупность элементарных функций. Эта схема синтезирована в задаче № 1.

Устройства, оперирующие с двоичной информацией, подразделяются на два класса: комбинационные (или автоматы без памяти) и последовательностные (или автоматы с памятью).

Комбинационные устройства не обладают памятью в том смысле, что сигналы на их выходах в любой момент времени однозначно определяются сочетанием сигналов на их входах в этот же момент времени и не зависят от предыдущих состояний. К таким комбинационным устройствам можно отнести: дешифраторы, шифраторы, преобразователи кодов, мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры, компараторы и множество других схем. Возможно наращивание классических комбинационных устройств благодаря пирамидальному принципу, что и было сделано в задачах №№ 2 и 3. В задаче 5 представлена временная диаграмма на примере работы JK-триггера. В задаче 4 на основе сумматора синтезирован преобразователь отрицательного числа из дополнительного кода в прямой.

Триггеры, а также счётчики и регистры на их основе – это последовательностные устройства. Для этих устройств характерным является то, что значения выходных сигналов определяются как значениями входных сигналов в данный момент времени, так и предысторией изменения входных сигналов. В задаче 5 представлена временная диаграмма на примере работы JK-триггера. Синтезированы принципиальные схемы счётчика и регистра заданных типов.

Памятью ЭВМ называется совокупность устройств, предназначенная для запоминания, хранения и выдачи информации. Отдельные устройства, входящие в эту совокупность принято называть запоминающими устройствами (ЗУ). По характеру выполняемых с памятью операций устройства внутренней памяти можно подразделить на:

C помощью ПЗУ можно реализовать, например, преобразователь двоично-десятичных кодов, что и было сделано в задаче № 8.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аванесян Г.Р. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ[Текст]: Справочник / Г.Р. Аванесян,.В.П. Левшин. - М.: Машиностроение. - 1993. - 256 с.

2. Лехин С.Н. Схемотехника ЭВМ[Текст]: Учебная литература для вузов / С.Н. Лехин. - СПб.: БХВ-Петербург. - 2010. - 672 с.

3. Шило В.Л. Популярне цифровые микросхемы[Текст]: Учебная литература для вузов / С.Н. Лехин. - СПб.: БХВ-Петербург. - 2010. - 672 с.

4. Преобразование дополнительного кода в прямой – (http://www.literaturka.ru.html).

5. Последовательностные цифровые устройства – (http://mami.ru/kaf/aipu/public_html/?q=materials/elektronika/theme8).

6. Регистры – (http://www.irvin.ru.html).

7. Сумматор – (http://ru.wikipedia.org/wiki/Сумматор).