Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002), страница 2

4.6.7. Проверочные векторы .. 4.7. Язык описания схем УНОЬ 4.7.1. Ход выполнения проекта . 4.7.2. Структура программы 4.7.3. Типы и юнстанты .. 4.7.4. Функции и процедуры 4.7.5. Библиотеки и пакеты 4.7.6. Элементы структурного проектирования,................................ 4.7.7. Элементы потокового проектирования ..................................... 4.7.8. Элементы поведенчееюго проектирования ...., ......................... 4.7.9. Отсчет времени и моделирование,.

4.7,10. Синтез .. Обзор литературы . Упражнения .. Задачи . 294 296 .. 296 . 297 . 298 . 301 .ЗВ . 304 307 312 . 314 . 315 319 323 333 .. 336 .. 341 351 354 355 359 361 8 Оглавление Глава 5 Практическая разработка схем комбинационной логики 55. Стандарты документации 5.1.1. Блок-схемы .. 5.1.2. Условные обозначения логических схем,......,,...,.....„...,..... 5.1.3. Имена сигналов и активные уровни . 5.1.4. Активные уровни на выводах схем .. 5.1.5. Метод проектирования «инверсия к инверсии» .................. 5.1.6.

Расположение элементов на схеме . 5.1.7. Шины ....... 5.1.8. Дополнительная информация о схеме 5.2. Временные соотношения в схеме. 5.2.1. Временные диаграммы 5.2.2. Задержка распространения. 5.2.3. Временные параметры 5.2.4. Временнуй анализ .. 5.2.5. Программные средства времен пуго анализа ........................ 5.3. Комбинационные программируемые логические устройства .... 5.3.1. Программируемые логические матрицы .............................. 5.3.2. Программируемые матричные логические устройства ...... 5.3.3. Универсальные матричные логические устройства ............ 5.3.4.

Схемы биполярных ПЛУ 5.3.5. Схемы ПЛУ на основе КМОП-логики 5.3.6. Программирование и тестирование микросхем ................... 5.4. Дешифраторы . 5.4.1. Полные дешифраторы 5.4.2. Условные обозначения крупных логических элементов ....... 5 4 3. Сдвоенный дешифратор 2г4 типа 74х 139 ........,..............,........ 5.4.4 Дешифратор 3г8 типа 74х!38 .. 5.4.5. Расширение полных дешифраторов .. 5.4.6. Описание дешифраторов на языке АВЕЬ и их реализация в ПЛУ 5.4 Л. Описание де шифраторов на языке ЧН1М..

5.4.8. Дешифратор ы для семисегментных индикаторов ................. 5.5. Шифраторы 5.5.1. Приоритетные шифраторы .. 5.5.2. Приоритетный шифратор 74х 148 .......,......................,............. 5.5.3. Описание шифраторов на языке АВЕ1 и их реализация в ПЛУ 5.5.4. Описание шифраторов на языке УНТ. . 370 . 372 .....

374 . 375 . 377 ..... 379 . 383 .... 386 . 386 . 389 . 390 . 392 .. 392 ..... 397 ..... 397 ..... 397 ... 401 ..... 405 ..... 411 . 413 ..... 414 ..... 416 ..... 417 ,. 420 ....4Ю ........ 424 ........ 43 1 ........ 436 Оглавление 5.6. Устройствастремя состояниями. 5.6.1.Буферы стремясостояниями.......„....,.. 5.6.2. Стандартные буферы с тремя состояниями в виде ИС малой и средней степени интеграции .......................... 5.6.3. Описание схем с тремя состояниями на языке АВЕ1.

и их реализация в ПЛУ 5.6.4. Описание выходов с тремя состояниями наязыке ЧН13Ь ............... 5.7. Мультиплексоры .. 5.7.1. Стандартные мультиплексоры в интегральном исполнении ..................... 5.7.2. Расширение мультиплексоров .. 5.7.3. Мультиплексоры, демультиплексоры и шины ..................... 5.7.4. Описание мультиплексоров на языке АВЕЬ и их реализация в ПЛУ 5.7.5. Описание мультиплексоров на языке ЧНОЬ 5.8. Логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и проверка на четность 5.8.1. Вентили ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 5.8.2.

Схемы проверки на четность .............................................. 5. 8 3. 9-разрядная микросхема проверки на четносгь 74х280 ....... 5.8.4. Применение схем проверки начетность ............................. 5.8.5. Описание схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и схем проверки на четность на языке АВЕЬ и нх реализация в ПЛУ 5.8.6.

Описание схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и схем проверки на четность на языке ЧНОЬ ............................... 5.9. Компараторы. 5.9.1. Структура компаратора .. 5.9.2. Итерационные схемы 5.9.3. Итерационная схема юмпаратора . 5.9.4. Стандартные компараторы в интегральном исполнении ... 5.9.5. Описание юмпараторов иа языке АВЕ1. и их реализация в ПЛУ . 5.9.6. Описание компараторов на языке ЧНОЬ ............................. 5.10. Сумматоры, вычитазощие устройства и АЛУ ........................... 5.10.1.

Полу сумматоры и полные сумматоры ....................,......... 5.10.2. Сумматоры со сквозным переносом . 5.10.3. Вычнтмошне устройства .. 5.10.4. Сумматоры с ускоренным переносом .............,,........,... .... 465 ..... 472 .... 473 ....... 477 .. 479 ....

481 .. 496 ....... 501 503 10 Оглавление 5.10.5. Сумматоры, выполненные в виде ИС средней степени интеграции 5.10.б. Арифметическо-логические устройства, выполненные в виде ИС средней степени интеграции ........ 5.10.7. Ускоренный групповой перенос . 5.10,8. Описание сумматоров на языке АВЕ1. н их реализация в ПЛУ . 5.10 9. Описание сумматоров на языке Ч1П1Ь .................,...

5.11. Комбинационные умножители . 5.! 1.1. Структура комбинационных умножителей.........., .. 5.11.2. Описание процедуры умножения на языке АВЕЬ и ее реализация в ПЛУ . 5.11.3, Описание процедуры умножения на языке ЧНОЬ ... Обзор литературы Упражнения . Задачи .. .... 509 . 512 . 515 .... 516 , 5!8 .... 518 . 52! .... 528 ... 533 ПРЕДИСЛОВИЕ На протяжении последних трех десятилетий остается справедливым закон Мура (Моете'з Еаи~), согласно которому полупроводниковая техника развивается экспоненциально. Эксперты предсказывают, что это будет продолжаться, по крайней мере, в течение еще одного десятилетия. Когда только появились интегральные схемы, в одном корпусе быпо порядка дюжины транзисторов.

Сегодня в результате экспоненциального роста плотности упаковки микропроцессоры преодолели отметку в 10 миллионов транзисторов на один кристалл. Менее чем через !О лет это число достигнет !00 миллионов. Чтобы соответствовать закону Мура, радикально изменились методы проектирования. Когда-то разводка логических схем вручную была нормой. Сегодня схема возникает в результате описания ее проектировщиком на языке высокого уровня. Соединения, выполнявшиеся ранее иа плате с помощью печатного монтажа, теперь оказались перенесенными внутрь кристалла. Применение принципов программируемой логики позволяет модифицировать логические функции, реализуемые данным кристаллом, и соединения в нем, не вынимая его из схемы, в которой он используется.

Как должна реагировать система образования на требования закона Мура? Что нужно сделать, чтобы студенты могли воспользоваться приобретенными навыками сегодня н имели возможность приспособить их завтра к устройствам будущих поколений? Именно с этой пробяемой столкнулся Джон Узйкерли, когда приступал к работе. Его подход многогранен. Он основан на исходных принципах цифровой электроники, не меняющихся с развитием технологии, состоящих в рассмотрении комбинационных и последовательностных логических схем и конечных автоматов. Уэйкерли совмещает этн принципы со средствами и практическими приемами проектирования современных устройств. Его подход включает применение таких языков проектирования, как АВЕЕ и ЧНР1., представление проекта в виде схемы, состоящей из больших структурных блоков, и реализацию проекта средствами программируемой логики.

Успех проектирования в значительной степени определяется применением этих методов. Самая трудная задача состоит в том, чтобы помочь учащимся адаптироваться к неизбежным предстоящим изменениям. Уэйкерли решает эту задачу, раскрывая то, что происходит иа уровнях, лежащих ниже уровня логики. Так, например, он приводит транзисторные схемы вентилей н применяет их при рассмотрении вопросов, относящихся к временным задержкам и шумам. Вентили могут становиться более быстрыми и компактными, работать с другими управляющими напряжениями, но как гарантировать их правильное и надежное функционирование — это как раз то, о чем пойдет речь. Изучая характеристики, ограничения и условия, приводящие к сбою, мы оказываемся способными учесть их на стадии проектирования. Рассматривая в качестве примера различные варианты решения тех нли иных задач, мы узнаем, чего стоят компромиссы, и как можно судить о качестве проекта.

Благодаря этому наши навыки проектирования останутся пригодными и с появлением новых технологий. Подход Уэйкерли замечателен также формой подачи материала, которая редко встречается в университетских учебниках. Читатель быстро оценит эффективность графического представления, забавный стиль изложения и поучительный характерупражнений. Закон Мура обрекает учебники на короткую жизнь. А вот учебник Уэйкерли является классическим. Гарольд С.