Синтез структуры счетчика и исследование функций счетчика с заданными параметрами. Классификация счетчиков по признакам, страница 14

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое однофазная цепь и сколько проводов объединяется в однофазной шине?

2. Что такое парафазная цепь и сколько проводов объединяется в парафазной шине?

3. Что такое магистраль и какие интегральные схемы служат для формирования магистрали?

4. При каком способе передачи слов между регистрами используются сдвигающие регистры?

5. Для чего используется в лабораторной работе тумблерный регистр?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. М. Радио и связь, 1982.

2. Майоров С.А., Новиков Г.И. Принципы организации цифровых машин. М. Машиностроение, 1974.

3. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЦВМ. М. Высшая школа, 2004.

Лабораторная работа № 9

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ МАТРИЦЫ

Цель работы: ознакомление с методами программирования на ПЛМ.

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Понятие о программируемых логических матрицах

Программируемая логическая матрица (ПЛМ) - это микросхема, состоящая в общем случае из двух матриц: матрицы И и матрицы ИЛИ. Каждая из этих матриц представляет собой сетку из ортогональных проводников. Эти проводники называют шинами. В местах пересечения шин при изготовлении ПЛМ устанавливают элементы с односторонней проводимостью (ЭОП) - диоды или транзисторы. Пользователь по своему усмотрению может удалить отдельные ЭОП. Процесс удаления ЭОП называют программированием ПЛМ. Программирование реальной микросхемы сводится к подаче импульсов тока на определенные выводы микросхемы. Эти импульсы тока приводят к разрушению связи соответствующего ЭОП с шиной.

Обобщенная структурная схема ПЛМ представлена на рис.1. Матрица И связана со входами ПЛМ через программируемые инверторы. Между собой матрицы соединены так называемыми промежуточными шинами.

Для ПЛМ с S входами, Т выходами и Q промежуточными шинами будем использовать обозначение ПЛМ [S,T,Q].

Двоичные сигналы, подаваемые на входы ПЛМ, будем называть входными переменными. Двоичные сигналы, формируемые на выходах ПЛМ, будем называть выходными переменными.

В матрице И на промежуточных шинах формируются конъюнкции входных переменных. Для разных промежуточных шин конъюнкции формируются независимо друг от друга. В конъюнкцию входная переменная может входить либо в прямом, либо в инверсном виде. Кроме того, переменная может не участвовать при формировании конъюнкции.

В матрице ИЛИ каждая выходная переменная формируется как дизъюнкция переменных на соответствующих промежуточных шинах. Дизъюнкции для разных выходных переменных формируются независимо друг от друга. В каждую дизъюнкцию может входить любое число переменных, сформированных на промежуточных шинах.

Выходы матрицы ИЛИ связаны с выходами ПЛМ через программируемые инверторы, что позволяет формировать выходную переменную как инверсию соответствующего выхода матрицы ИЛИ.

Таблицы программирования ПЛМ

Как было отмечено выше, при программировании ПЛМ устанавливаются соответствующие связи в матрицах И, ИЛИ и слое инверторов. Описание этих соединений представляют в виде специальной таблицы, которую называют таблицей программирования. Данная таблица содержит три поля (рис.2): поле матрицы И, поле матрицы ИЛИ, поле УРОВЕНЬ ВЫХОДА. Перед заполнением таблицы реализуемая на ПЛМ система булевых функций должна быть представлена в дизъюнктивной форме.

Описание конъюнкций формируется в поле матрицы И. Конъюнкции с номером J формируются по следующему правилу. Если I-я переменная входит в конъюнкцию без инверсии, то на пересечении J-й строки и I-го столбца ставится 1, если с инверсией - то 0. Если в данную конъюнкцию элемент не входит, то ставится символ "-".

Описание дизъюнкции формируется в поле матрицы ИЛИ. Дизъюнкция для I-й выходной переменной формируется по следующему правилу. Если J-я конъюнкция входит в дизъюнкцию, то на пересечении J-й строки и I-го столбца ставится символ " * ", иначе символ "·". Каждый из выходов ПЛМ можно получить с инверсией или без нее в зависимости от того, какой из двух символов L (LOW - низкий) или Н (HIGH - высокий) проставлен в поле уровня выхода.