Синтез структуры счетчика и исследование функций счетчика с заданными параметрами. Классификация счетчиков по признакам, страница 8

В таблице числами обозначены следующие характеристики синтезируемого счетчика:

1 - заданный коэффициент пересчета К обеспечивается обнулением счетчика по кодовой комбинации, соответствующей К;

2 - заданный коэффициент пересчета К обеспечивается записью в соответствующие разряды счетчика кода дополнения D;

3 - реверсивный счетчик;

4 - суммирующий счетчик;

5 - вычитающий счетчик;

6 - счетчик с последовательным переносом;

7 - счетчик со сквозным переносом;

8 - счетчик с параллельным переносом;

9 - асинхронный счетчик;

10 - синхронный счетчик;

11 - счетчик, разбитый на две группы;

12 - счетчик с последовательным переносом между группами;

13 - счетчик с параллельно-последовательным переносом между группами.

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.  Индивидуальное задание на синтез счетчика.

2.  Таблица функционирования счетчика.

3.  Логические выражения, описывающие работу счетчика.

4.  Расчетные соотношения, определяющие параметры счетчика (число разрядов, коэффициент пересчета К, код дополнения D и т.д.).

5.  Схема счетчика с цепями установки в исходное состояние и временные диаграммы работы.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Какое минимальное количество триггеров необходимо для построения двоичного счетчика с коэффициентом пересчета К = 931?

2.  Определите состояние счетчика, использующего для формирования коэффициента пересчета К = 71 запись кода дополнения D, после поступления 196 импульсов.

3.  Определите общее количество логических элементов И-НЕ, необходимое для организации параллельного переноса в шестиразрядном асинхронном счетчике.

4.  Какое состояние установится в вычитающем двоичном счетчике с коэффициентом пересчета К = 69 после поступления на вход 105 импульсов?

5.  Каков выигрыш в быстродействии восьмиразрядного счетчика со сквозным переносом по сравнению с восьмиразрядным счетчиком с последовательным переносом?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

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

Лабораторная работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖРЕГИСТРОВЫХ ПЕРЕДАЧ

Цель работы: изучение принципов организации взаимодействия регистров в ЦВМ.

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

В ЦВМ используется достаточно большое количество регистров. При выполнении операций над информацией возникает необходимость в передаче слов с одного регистра на другой (либо на некоторое число регистров). Действие по передаче слова между регистрами рассматривается как микрооперация передачи слова. Для передачи слова регистры соединяются управляемой шиной. Шина представляет собой совокупность электрически независимых цепей, каждая из которых используется для передачи одного двоичного разряда слова. Количество цепей в шине равно числу двоичных разрядов передаваемого слова.

Цепи различаются как однофазные и парафазные. Однопроводная цепь, по которой передается сигнал, представляющий прямое или обратное значение двоичной переменной, называется однофазной. Двухпроводная цепь, по которой одновременно передаются два сигнала, представляющие прямое и обратное значение двоичной переменной, называется парафазной. В зависимости от типа цепей шины подразделяются на однофазные и парафазные.

Формирование шины определяется способом передачи слов между регистрами. Различают параллельный (рис.1,а) и последовательный (рис.1,б и 1,в) способы передачи слов. При параллельном способе передачи из регистра в шину поступают все разряды слова одновременно, т.е. за один такт машинного времени. Количество цепей, образующих шину, в этом случае определяется числом разрядов регистра, из которого считывается слово. Если регистр имеет n разрядов, то шина содержит n цепей, что  означает использование n проводов в однофазной шине и 2n проводов в парафазной. При последовательном способе передачи слов из регистра в шину за один такт машинного времени поступает один разряд слова. Считывание n-разрядного слова занимает, таким образом, n тактов. В этом случае шину образует одна цепь, т.е. в однофазной шине используется один провод, а в парафазной шине - два. Пример изображения на операционных схемах передачи слова из регистра В в регистр А показан на рис.1.