Układy cyfrowe. ...konstruowane są w różnych technologiach i na różnych poziomach opisu. D Clk. clock

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Układy cyfrowe. ...konstruowane są w różnych technologiach i na różnych poziomach opisu. D Clk. clock"

Radosław Jastrzębski
6 lat temu
Przeglądów:

1 Ukłd cfrowe...kostruowe są w różch techologich i różch poziomch opisu. oziom opisu: ) Brmki i elemetre ukłd pmięciowe (przerzutiki) D Clk rzerzutik tpu D A B ) Bloki fukcjole: ukłd rtmetcze (sumtor), licziki, rejestr. s s clock X L () Y s s clock x p X R () Y - Z OVR G x l ALU c c Y S Z worzą oe owe elemet kostrukcje, z którch buduje się złożoe ukłd cfrowe o różorodch zstosowich: ukłd przetwrzi sgłów, ukłd sterowi, specjlizowe procesor, ukłd krptogrficze Y

2 Stez strukturl ukłdów cfrowch Liczik Mux Rejestr B l o k i F u k c j o l e Kżd ukłd cfrow skłdm z bloków fukcjolch Z Bloki fukcjole stowią wposżeie bibliotek komputerowch sstemów projektowi

3 Blok fukcjol specjlizow ukłd cfrow: X X, (Y) wejści (wjści) sgłów reprezetującch de wejściowe i wjściowe S BF S wejści sterujące, wjści predktowe, Z clk Y clk wejście zegrowe Bloki fukcjole stowią wposżeie bibliotek komputerowch sstemów projektowi 3

4 Bloki fukcjole B. kombicje B. sekwecje mięci Ukłd Komutcje MUX DMUX DEC Ukłd rtmetcze Sumtor Ukłd odejmując Komprtor Rejestr Rówoległe rzesuwjące Licziki Zliczjące górę dół ROM (RAM) Z 4

5 Multiplekser (MUX) e N = d d d N- = e N k = k (A)d k - gdzie k (A) ozcz peł ilocz zmiech,...,, prostch lub zegowch, zgodie z reprezetcją birą liczb k = L(A). Z 5

6 Multiplekser e= Dl = (MUX : ): d d d = d + d dl = (MUX 4 : ): = d + + d + d d 3 d 3 3 dl = 3 (MUX 8 : ): = d + + d + 4 d + d 5 d + + d 6 d d 7 Z 6

7 Multiplekser jko przełączik e= = + d + d + d d3 3 Z 7

8 Demultiplekser e d N- k = e (A)d k N = - gdzie k (A) ozcz peł ilocz zmiech,...,, prostch lub zegowch, zgodie z reprezetcją birą liczb k = L(A). Z 8

9 9 Z Demultiplekser jko przełączik e= 3 d d d d 3 = = = =

10 Dekoder DMUX e DEKODER d N- - N- - N = Z

11 Multiplekser grupowe MUX- i DMUX- moż przstosowć do przełączi (komutcji) sgłów wielobitowch (grupowch) A A B Y=A Y=B Z B

12 Bloki komutcje e e X Y X j Y X Y j X N- Y N- Z A Multiplekser służ do wbieri jedego z wielu słów wejściowch i przesłi go wjście. N wjściu Y pojwi się słowo wejściowe wskze dresem A (wg turlego kodu birego). A Demultiplekser służ do przesłi słow X wejściowego jedo z wielu wjść; umer tego wjści jest rów ktulej wrtości dresu.

13 3 Z Bloki komutcje 3 3 Njwżiejsze zstosowie

14 e zstosowi Zstosowie MUX do relizcji fukcji boolowskich = Σ(,7,,3,4,5) Z x 3 x x x 4

15 e zstosowi 3 Zstosowie dekoder do relizcji fukcji boolowskich = Σ(,7,,3,4,5) Z x 3 x x x leż odłożć do kosz! 5

16 Sumtor A B Sumtor podstwow BF powszechie stosow w techice DS c Σ c e ukłd rtmetcze: ukłd odejmowi ukłd możące ukłd dzielei...są budowe z sumtorów Y Z 6

17 Njprostsz sumtor Kskdow ripple crr dder A B - b - i b i b c C 4 = = Σ c c Σ c - c i+ Σ c i c Σ c - i Y Jk jest zbudowe pojedcze ogiwo? Z 7

18 8 Z Fukcje logicze sumtor b) c( b b) c( b o c = = i c i b i i = b ) c ( b c i i i i i i = + c o c b c o c Σ b b c b c b c = ( ) b c b c = cb cb cb cb =

19 Sumtor/ukłd odejmując Jk z sumtor zbudowć ukłd odejmując? A B B XOR C o = C o = c c Σ + B B Y Z 9

20 Reprezetcje liczb NKB/U A =<,..., j,..., > gdzie j {,} NKB: ( ) = NKB j= A = L A D j j U: ( ) = + U j= A = L A D j j Z

21 Kod U A U = <,..., j,..., >, gdzie j {,} ( ) = + U j= A = L A D j Bit moż iterpretowć jko bit zku. Jeśli =, to liczb jest dodti; jeśli = to liczb jest ujem; pozostłe bit stowią uzupełieie (różicę) wrtości liczb do jwższej potęgi liczb <> U = +5 D ; <> U = 5 D j Zkres: A D Z

22 Sumtor/ukłd odejmując A B XOR c c Σ Y Y = A B = A + ( B U ) B B U = + = B + Dl c = Y = A + B + = A + B Dl c = Y = A + B+ = A B Z

23 Sumtor/ukłd odejmując 3 b 3 b b b c 4 A CO B + C A CO B + C A CO B + C A CO B + C Dodwie/ odejmowie S c 3 S S S Overflow S 3 S S S OVR = c c OVR = c 3 c 4 Z 3

24 Komprtor A B K z 3 A < B A = B A > B Z 4

25 Komprtor 3 b 3 i 3 A = 3 B = b 3 b b b i k = k b k b i b i A eq B = i 3 i i i b i A < B = A eq B+ A gt B A > B = 3 + i b 3 3 i + i 3 b b + i 3 i + i b Z k b k A < B, gd k =, b k = A > B, gd k =, b k = 5

26 Komprtor 3 b 3 b b b i 3 i i i A = 3 B = b 3 b b b A = B A < B A > B Z 6

27 Sekwecje bloki fukcjole Y := X Y := Y LOAD HOLD Rejestr Licziki Y := <...> RESE (CLEAR) x p X x l X s s clock R () s s clock L () Y Y := SHR(x p, Y) Y := SHL(Y, x l ) Y Y := Y + = NC(Y) Y := Y = DEC(Y) Z 7

28 rost rejestr Rejestr zbudow z przerzutików łdowie (lod) i pmiętie CLK D D D 3 3 D LOAD Z 8

29 Rejestr przesuwjąc SHR wejście szeregowe clk 3 4 D D D 3 D 4 E 3 4 Z 9

30 Rejestr przesuwjąc 3 4 wejście szeregowe D D D 3 D 4 CLK Łtwo moż zbudowć rejestr, w którm obie fukcje (łdowie, przesuwie) wkowe błb w jedm ukłdzie D D Clock D Sel Z 3

31 Rejestr przesuwjąc z wpisem rówoległm jści rówoległe 3 D D D D ejście szeregowe Shift/Lod ejści rówoległe Clock Z 3

32 Rejestr uiwersl Y := X Y := Y LOAD HOLD x p X x l s s clock R () Y := SHR(x p, Y) Y := SHL(Y, x l ) Y Y := <...> RESE (CLEAR) Z 3

33 Mikroopercje liczik LOAD HOLD COUN LOAD HOLD COUN clock Liczik LOAD Zliczie Z 33

34 rzkłd liczik z wejściem Eble 3 E clock = E = E = E = = E Liczik = A E A A A A A A A A A 3 A 3 A 3 A 4 A 4 A A 4 A 4 A 5 A 5 A 5 A 5 A Z 34

35 Liczik w górę Eble Clock Rst D clk Z 35

36 Liczik z przerzutikmi D Eble D D D Z Clock D 3 Output crr 36

37 Liczik z wpiswiem rówoległm Eble D D D D D D Z D 3 Lod Clock D 3 Output crr 37

38 mięci tpu ROM p X A X i ROM m X m- ROM uiwersl ukłd kombicj Y Z 38

39 mięci tpu ROM Adres ROM 8 4 Z 39

Podobne dokumenty

Bloki funkcjonalne. stanowią wyposażenie bibliotek komputerowych systemów projektowania. Każdy układ cyfrowy składamy z bloków funkcjonalnych ZPT

Bloki funkcjonalne. stanowią wyposażenie bibliotek komputerowych systemów projektowania. Każdy układ cyfrowy składamy z bloków funkcjonalnych ZPT Bloki funkcjonalne stanowią wposażenie bibliotek komputerowch sstemów projektowania Licznik Mux Rejestr Każd układ cfrow składam z bloków funkcjonalnch Edtor graficzn IN CLK CK IN LB[7..] STOP] OUT CLOK