Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979), страница 8

Реверсивные сдвиговые регистры с последовательными и параллельными входами и выходами называют универсальными сдвиговыми регистрами. 2.6. ВЫХОДНЫЕ БУФЕРНЫЕ СХЕМЫ Существуют два типа схем буферных устройств, широко используемых в микро-ЭВМ.

Это схемы со свободным коллектором и схемы с тремя состояниями (тристабильные схемы). СХЕМЫ СО СВОБОДНЫМ КОЛЛЕКТОРОМ Схемы со свободным коллектором широко используются в микро-ЭВМ. Двухвходовая ТТЕ-схема со свободным коллектором, выполняющая операцию И-НЕ, показана на рис. 2.47. Сравнив эту схему,со схемой рис. 2.28, можно увидеть, что,в схеме со свободным коллектором отсутствуют элементы, включенные в коллекторную цепь стандартной ТТЕ-схемы И-НЕ. Если выходы двух стандартных ТТЕ-схем соединены вместе и один из них имеет низкий, а другой — высокий потенциал, то цепь от источника Еи к земле проходит через выходной транзистор с низким потенциалом. В результате появляется избыточный 'ток (30 — 40 мА), ~протекающий в этом транзисторе.

Величина тока такова, что приводит к превышению номинального значения потребляемой мощности |17]. Следовательно, объединение выходов двух или более стандартных схем И-НЕ недопустимо. ТТЕ-схемы со свободным коллектором обычно работают с использованием согласующего резистора (2 кОм), включаемого между коллектором ~выходного транзистора и Е„.

Схема работает как обычная схема И-НЕ. Если два или более выхода таких схем соединены параллельно, то достаточно одного согласующего резистора 2 кОм, т. е. коллекторы всех схем, соединенные вместе, подключаются к Е„через этот резистор и нежелательных последствий 54 Глава 2 Влтлхзт Вхееат ,земля Рис. 2.47. Схема ттв со свободным коллектором, реализуюшая операцию И-НЕ.

В) У(СЛЭ) Рис. 2.48. Условное обозначение схемы «монтажное ИЛИМ для схем нет. Для двух двухвходовых схем И-НЕ, соединенных вместе, их общий выход Р=(АЛВ) ~/(С,д,0) (2.25) где А, В, С и 0 — соответственно входы каждой из двух схем И-НЕ. Условное обозначение этого узла показано на рис. 2.48. Эта схема обычно называется монтажным либо точечным ИЛИ. ТРИСТАБИЛЬНЫЕ СХЕМЫ Тристабильная схема отличается тем, что ее выход может иметь три различных состояния. С ТП;схемами она может работать как обычная схема, имеющая относительно низкие выходные сопротивления в состояниях логической 1 и логического О, когда на управляющий вход схемы подан высокий потенциал.

Третье состояние, характеризующееся очень высоким выходным сопротивлением, имеет место при подаче на управляющий вход низкого потенциала. Типичная тристабилвная схема ТТТ. показана на х1ифровая логика 55 Ек Утратоленне Рис. 2.49. Тристабильная ТТС-схема 1а) и ее условное изображение Гб). рис.2.49. Когда управляющий вход имеет низкий потенциал (заземлен), управляющий ток уходит из Т1 и Та, что вызывает появление третьего состояния.

Если управляющий вход имеет высокий потенциал, схема работает как обычный инвертор. Таблица истинности 2.14 иллюстрирует работу атой схемы. Тристабильные схемы используются также,в других типах логических схем, например в схемах, выполненных на основе МОП- технологии. 56 Глава 2 Таблица 2.!4 Таблица истинности длн трнстабнльного инвертора денные вн»ед Униан«ение В иб2 »» 1 0 ЛИТЕРАТУРА 1, 5Ьаппоп С. Е., 5ушЬоИс Апа1увв о1 17е!ау апб 5гн11сЫпя Сггсшвь Тгапк о) А!ЕЕ, 57, 7!3 — 723 (1938). в 2.

Воо1е О., Ап !пчевндапоп о1 йе Ьачгв о1 ТЬоидщ, Рочег РиЫ!сапопв, 1пс., Ы. У., 1954. 3. 1ЕЕЕ 5!апбагб ОгарЫс 5ушЬоы 1ог Ьои!с Р!аягатв (Тчго-5!а1е Реч!сев), 1ЕЕЕ 5Ы. 91-1973 (АЫ51 732. 14-1973], Лик. 1973. 4. Кагпаиаи М., ТЬе Мар Ме1Ьоб 1ог 5упйев!в о1 СогпЫпанопа! Ьои!с С(гсшпп Тгапк о! А1ЕЕ, 72, Р1. 1, 593 — 598 (1953). 5, !)и!пе !У. Н., А %ау То 5ппр1Иу Тгий Гипс1юпв, Ателсаа Май. Моай!у, 62, № 9, 627 — 631 (1955). 6.

МсС1ивЬеу Е. 3., Зг., М!п!пиганоп о1 Воо1еап Гипспопв, Веи Вумет Теса. Хоигаа!, 35, № 6, 1417 — 1444 (!956). 7. Р!е1шеуег Р. 1, Ьои!с Репки о1 Р(пиа! 5ув1ешв, АИуп апб Васоп, 1пс., Вов1оп, Мавв., 1971. 8. Нги Г. Л, Ре1егвоп О. й.,!п1гобисиоп 1о 5чл1сЫпи ТЬеогу апб Ьои!са1 Рев!пп, 2пд ей, %!1еу, Ы.

У., 1974. 9. МсС!ивхеу Е. У., 1п1годис1!оп 1о йе ТЬеогу о( 5нг!1сЫпи С!гсш1я, МсОгатчНЩ, Х. У,, 1965. 1О. !7Ьупе Н. Т., Гипбагпеп1ам о1 Р!6!1а1 5ув(етв Ремни, Ргеппсе-НаИ, 1пс., Епк!ечгооб Сиив, Ы. 3., 1973. 11. Нип11пи(оп Е. Н., 5е(в о(!пберепдеп! Ровй!а(ев 1ог йе А)иеьга о1 Ьои!с, Тгапя. Атег!сап Ма!й. Бос., 5, 288 — 309 (1904). 12, Р!К!1а! 1п!еига!еб С!гсш1 Р.А.Т.А. Воо1«, Репчапоп апб ТаЬи1апоп Аввос., 1пс., Огапие, Х. 3.

13. Апис!о Е. 3., Зг., Е!ес1гоп!св: Взтв, ГЕТв апб М!сгос(гсы!(в, Мсбгатч-НИ!, Ы. У., 1969. 14. 5еч!п 1. 3., )г., Г!е!д Еиес1 Тгапмв1огв, МсСгатч-НИ1, Н. У., 1963; есть русский перевод: Севин Л. Дж., Полевые транзисторы, изд-во «Советское радио», М., 1968. !5. Реегп %., Мисвочг К., Терра А., Р!и!!а! Сошрщег С!гсшй апг! Сопсервь Иев!оп РиЫ!вЫпи Со., 1пс., Иемоп, На., 1974. 16. СО5)М05 Р!6иа! 1п1епга1ей С(гси!1в, 17СА 5о!Ы 5(а1е РЛТАВООК 5епев, 5ошегчи!е, Х.

Л, 1973. 17. Реаипап 3. В., ТЬе Ремни о1 Р!и!(а! 5ув1ешв, Мсбгачг-НИ1, Ы. У., 1972. УПРАЖНЕНИЯ 2.1. Упростите следующие булевы функции, используя уравнения 2.12 — 2.20, и приведите реализующие их логические схемы: а) Р=(АЛВ)~/(Ау'тВ) 11иФрооал логика 57 б) Р=(А~/В)Л(А~/В) в) В=(АЛВЛСЛР)' у(АЛВЛСЛР)Ч(ВЛСЛП) г) Г=(АЧВЧС' УП)Л(АЧВЧС' УР)Л(ВЧС' УП) д) Г=(АЛВЛСЛР)' У(АЛВЛСЛР)'4(АЛВЛС,ЛР)Ч (АЛВЛСЛР)Ч(АЛВЛСЛР)Ч(АЛВЛСЛР)Ч(АЛВЛСЛР)'У (АЛВЛСЛР) 2.2. Получите альтернативные выражения для приведенных ниже булевых функций, иопользуя теорему де Моргана.

Приведите соответствующие логические схемы: а) Р=(АЛВ)~/(АЛВ) б) Р=(АЛВ)'/(АЛВ) в) Р=(АЛВЛС)Ч(АЛВЛС) г) Г=(АЛВ)~/(СЛА ~В)~/С 2.3. Напишите булево выражение и постройте соответствующую логическую схему для следующей таблицы истинности: Ло 1г О О О 1 1 О 1 1 2А. Спроектируйте дешифратор 1-из-16 по методике, использованной для построения схемы рис. 2.18.

2.5. Проверьте справедливость следующих утверждений: а) Схема И,положительной логики эквивалентна схеме ИЛИ отрицательной логики. б) Схема И-НЕ положительной логики эквивалентна схеме ИЛИ-НЕ отрицательной логи!он. в) Схема ИЛИ-НЕ положительной логики эквивалентна схеме И-НЕ отрицательной логики.

2.6. а) Постройте 7К-триггер при помощи Т-триггера и соответствующих логических схем. б) Сделайте задание п. а), но используйте Р-триггер. 2.7. а) Постройте Р-триггер, используя Т-трнггер и соответствующие логические схемы. 58 Глава 3 б) Постройте Т-триггер, используя Р-триггер и соответствующие логические схемы.

2.8. Постройте ~временную диаграмму для схемы рис. 2.44, соответствующую загрузке двоичного числа 1100 в регистр за четыре последовательных периода тактовых импульсов. 2.9. Повторите упражнение 2.8 для схемы рис. 2.46,при параллельной загрузке регистра. 2.10. Определите выходной сигнал трех двухвходовых схем И-НЕ с свободным коллектором, соединенных параллельно. Глава 3 СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ И КОДЫ При использовании микро-ЭВМ существенным является знание систем счисления. Системы счисления, которыми мы пользуемся в настоящее время, основаны на методе, открытом индусскими математиками около 400 г.

н. э. Арабы стали пользоваться подобной системой, известной как арабская система счисления, около 800 г. н. э., а примерно в 1200 г. н. э. ее начали применять в Европе и называют сейчас десятичной системой счисления. Известны другие системы счисления, основанные на тех же принципах, что и десятичная, — двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная. Они обычно и используются в ЭВМ, поскольку вычислительные машины построены на схемах с двумя устойчивыми состояниями.

В настоящей главе мы рассмотрим указанные системы счисления, а также методы преобразования чисел из одной системы в другую. Далее будут описаны операции сложения и вычитания и технические средства их реализации при представлении чисел в двоичном дополнительном коде. В конце главы рассмотрим двоична-десятичные коды (ВСР) и имеющий большое значение алфавитно-цифровой код (АБСП). 3.1. ДЕСЯТИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ Наиболее часто используется десятичная система счисления, в которой числа образуются при помощи цифр от 0 до 9. Слово «цифра» происходит от латинского Йп((пз, что означает «палец». Такое количество цифр — десять — объясняется тем, что у нас на руке десять пальцев.

Десятичная система является примером позиционной системы счисления, когда положение (позиция) каждой цифры в числе определяет ее значение, или вес. Например, число 374.29 является сокращенной записью выражения гЗх10')+(7х10')+(4х10')+ (2 х10 ')+(9х10 ') 1золожение любой цифры определяет степень числа с основанием 10, на которое эта цифра умножается. В данном примере 60 Глава 3 .3 находится в разряде сотен (10'), 7 — десятков (10'), 4 — единиц (10в), 2 — десятых долей (10-') и 9 — сотых долей (10-з). Основание десятичной системы счисления есть 10. Назовем три важные характеристики позиционных систем счисления: 1. Количество цифр системы равно ее основанию. 2. Наибольшая цифра на единицу меньше основания.