Структура и элементная база цифровых систем. Реализуемая логическая функция. Нагрузочная способность, страница 16

Узлом последовательностного типа называется  устройство, у которого значение выходных сигналов зависит не только от значения входных сигналов, но и от значения внутренних переменных, определяющих его состояние в момент появления входных сигналов.

Основными типами таких узлов, выпускаемых в виде отдельных микросхем или входящих в состав БИС, являются  регистры, счетчики и генераторы кодов.

Регистром называется функциональный узел, предназначенный для хранения информационных слов или их сдвига на определенное число разрядов.

Счетчиком называется функциональный узел, на выходах которого образуется число, соответствующее количеству импульсов, поступивших на вход счетчика.

Генератором кодов ( числовых последовательностей ) называется устройство, выдающее на выходе заданную последовательность кодов ( двоичных чисел).

Структура узла последовательностного типа

 

                                                                                                 

                                                           

                                                                                                                                Q ₀

                     У₀

                                                                                                                                Q ₁  

                     У₁    УКС                       ЭП1                               ВКС 

 

У₂                                                                                                       Q ₂

 

                                                            ЭП2     

       

       Х ₁                                                      

       X₂                                                                                                                       Q _{n -1}

                                                                                                                     

        С                                                                                                                        Q _n 

                                                            ЭП3 

 

УКС – управляющая комбинационная схема

ВКС – выходная комбинационная схема

ЭП   - элемент памяти

Переход узла из состояния, в котором внутренние переменные У = у ⁿ, в состояние У = у ^{n + 1}  происходит при поступлении входных переменных X. Вследствие обратных связей значение У ^{n = 1} зависит также от имеющегося значения У ⁿ, т.е.

У =  F ( X, У ⁿ)

На выходах ВКС  вырабатываются  выходные сигналы  Q = G ( Y ⁿ ).

В качестве ЭП  чаще всего используются триггеры. Если переключение узла из одного состояния в другое происходит по фронту синхросигналов, то такое устройство называется синхронным.

Если в качестве ЭП используются синхронизируемые фронтом триггеры, то проектирование таких устройств проще всего выполняется словарным методом  с использованием словаря переходов триггеров, используемых в данном узле.

Регистры

По способу приема и выдачи информации регистры делятся на  несколько групп:

1.  С параллельным приемом и выдачей информации

Такие регистры служат для хранения информации и называются регистрами памяти.

   Q _n              Q _n--1                                                                  Q₁                 Q₀

 

                                                                                                                                                C

A_n                     A_n-1                                                                                               A ₁                   A₀