Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002) (1095889), страница 200
Текст из файла (страница 200)
8.47. Напишите программу иа языке АВЕЕ для 8-разрядного счетчика, который осуществляет счет в последовательности, подобной той, какая указана в задаче 8.46. 8 48. Постройте реверсивный двоичный счетчик для контроллера лифта в 20-этажном здании на одной ИС 16УЗ. У счезчика должны быть входы разрешения счета и управления направлением счета. Счет должен останавливаться на состоянии 1 при счете в обратном направлении и на состоянии 21 при счете в прямом направлении, а также пропускать состояние 13 в обоих режимах работы. Пачертите принципиальную схему вашего устройства и напишите для него равенства на языке АВЕ1.. 8.49. Повторите предыдущую задачу, воспользовавшись языком ЧНР1 .
8 50. Напишите ЧНР(.-программу для и разрядного счетчика, который осу ществляет счет в последовательности, подобной той, какая указана в задаче 8,46. Напишите программу таким образом, чтобы число разрядов в счетчике можно было изменять путем изменения значения единственной постоянной Гь 8.51. Видоизмснитс ЧНР1 -программу в табл. 8.14 так, чтобы порты О и О были типа ЯТР 1.001О УЕСТОА, включив функции преобразования там, где это необходимо.
8 52. Перепишите ЧНР(.-программу из табл. 8.! 6 в стрултурном стиле так, чтобы описываемое ею устройство точно соответствовало схеме на рис. 8.45, включая имена сигналов, указанные на рисунке. Если в вашей ЧНРЕ-библиотеке иет следующих объектов: АНО2, 1ЫУ, ЫОН2, ОП2, хнОЕ2 и Чс11 5с1г1п, то определите их и используйте по мере необходилюсти. 8.53. Видоизмените программу из табл, 8.17, воспользовавшись ЧНРЕ-оператором 9епег1с так, чтобы число разрядов счетчика можно было изменять посредством определения депегъс. Задачи 915 8.54 Постройте схему параллельно-последовательного преобразования с восемью 32-канальными последовательными звеньями со скоростью передачи 2,048 Мбит/с и одной 8-разрядной параллельной шиной данных с частотой тактового сигнала 2.048 МГц, по лоторой передается 256 байтов в кадре.
Формат кадра в каждом из последовательных звеньев должен иметь вид, указанный на рис. 8 55. У каждой последовательной линии передачи данных 3!3АТА) пусть имеется ее собственный сигнал синхронизации ЯУ)чС1, а импульсы этих сигналов разнесены таким образом, что импульс сигнала чу)чс(1+1) сдвинут по отношению к импульсу сигнала Яуыс) на один такт позднее. 8.55. Рассмотрите врегяенные соотношения между сигналами в параллельной шине и в последовательных звеньях и составьте таблицу или напишите формулу, показывающие, какие таймслоты параллельной шины передаются по тому или иному последовательному звену в пределах времени, отведенного на передачу соответствующего таймслота.
Нарисуйте принципиальную схему устройства, построенного на ИС средней степени интеграции, упоминавшихся в этой главе; вы можете в сокращенном виде изобразить повторяющиеся элементы (например, регистры сдвига), указав для каждого из них только такие соединения, которые относятся индивидуально к данному элементу 8.56. Повторите задачу 8.54 в предположении, что все последовательные линии передачи данных должны привязывать свои данные к одному общему сигналу синхронизации ЗЧЧС. Сколько микросхем потребуется дополнительно в этом случае? 8.57.
Покажите, как следует нарастить схему последовательно-параллельного преобразования, приведенную на рис. 8,57, чтобы байт, принятый в каждом слоте, запоминался в своем собственном регистре на 125 мкс, то есть до тех пор, пока не будет принят следующий байта этом таймслоте. Нарисуйте подробную схему со счетчиком и логикой декодирования для 32 таймслотов, а также Пегистрьй в которых запоминаются параллельные данные, и соединения для таймслотов 31, 0 и 1.
Начертите также временные диаграммы, — примерно так, как это сделано на рис. 8.58, — где были бы показаны сигналы декодирования и данные для слотов 31, 0 и 1. 8 58. Представьте себе, что вам нужно построить последовательный компьютер, в котором данные передаются и обрабатываются по одному биту за раз. Первое, что вам надо будет решить, это — какой бнт передавать и обрабатывать первым: младший илн старший. Какой бы вы выбрали и почему? 8 50.
Постройте 8-разрядный самокорректирующийся кольцевой счетчик с состояниями 1! 111110, 1111! 101, ..., 0111! 1! 1, используя только два корпуса ИС малой или средней степени интеграции. 8.60 Предложите две различные схемы 2-разрядного счетчика с 4 состояниями, для каждой из которых было бы достаточно одного корпуса ИС 74х74 (два переключающихся по фронту (3-триггера) без использования других логических схем. 916 Глава 8.
Практическая разработка схем последовательной логики 8 61. Постройте 4-разрядный счетчик Джонсона и схему декодирования всех восьми состояний, воспользовавшись только четырьмя триггерами и во семью вентилями. От вашего счетчика не требуется, чтобы он был само. корректирующимся. 8.62 Докажите, что в случае, когда л-разрядный регистр сдвига генерирует последовательность максимальной длины, ко входам схемы проверки на нечет- ность должно быть подключено четное число выходов регистра сдвига (Заметьте, что это необходимое, но не достаточное условие. Кроме того табл.
8.21 согласуется с тем, что вам предлагается доказать, но простая ссылка на эту таблицу не является доказательством!) 8 63 Докажите, что сигнал ХО должен фигурировать в правой части любого уран нения обратной связи, при котором регистр сдвига с данной обратной связью генерирует последовательность максимальной длины.
(Замечанке: Предположите, что порядок следования битов в регистре сдвига и направление сдвига такие, как указано в тексте; другими словами, сдвиг в регистре прои> водится вправо, в сторону разряда ХО.) 8 64 Предположите, что п-разрядный регистр сдвига с линейной обратной связью построен по схеме, приведенной на рис. 8.68, в соответствии с табл.
8.21. Докажите, что если заменить схему проверки на нечетность схемой проверки на четность, то результирующая схема будет счетчиком, который проходит через 2" — 1 состояний, то есть через все возможные состояния за исключением 11 ... 11. 8.65 Найдите уравнение обратной связи для 3-разрядного 1.РЗК-счетчика, при котором схема генерирует последовательность максимальной длины, отл ичное от указанного в табл. 8.21. 8 66 Пусть задан и-разрядный 1.РЖ-счетчик, генерирующий последовательность максимальной длины (проходящий через 2" — 1 состояний), Докажите, что при подключении еще одного вентиля ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и (и- 1)-входового вентиля ИЛИ-НЕ так, как показано на рис. 8.69, получится схема с 2" состояниями. 8 67 Докажите, что последовательность из 2" состояний получится также и в том случае, если вентиль ИЛИ-НЕ, упомянутый выше, заменить вентилем И-НЕ, хотя это будет другая последовательность состояний. 8 68 Постройте итерационную схему проверки иа четность для 16-разрядного слова данных с одним проверочным битом.
Имеет ли значение порядок передачи битов? 8 69. Видоизмените программу из табл. 8.23 так, чтобы описываемый ею регистр сдвига имел асинхронный вход сброса при реализации на ПЛУ 22Ч !О. 8 ?О Напишите программу на языке АВЕ!. для устройства, которое выполняло бы те же функции, что и регистр сдвига 74х299. Покажите, как разместить это устройство в одной ИС 22Ч10, или объясните, почему этого сделать нельзя. 8 "1. Найдите число термов-произведений, которое требуется для каждого выходного сигнала в устройстве ц1ь168 из табл. 8.25.
Размещается это устройство в ПЛУ 16К8 или16Ч8К? Задачи 017 8 72 В каких ситуациях программы на языке АВЕЬ из табл. 8.26 и 8.27 будут приводить к синтезу устройств, работающих по-разному? 8 73 Видоизмените программу на языке АВЕЬ из табл. 8.26 таким образом, чтобы длительность фаз всегда была равной по меньшей мере двум тактам, даже в том случае, когда сигнал ВЕВТАНТ поступает в начале фазы. Сигнал ВЕЗЕТ пусть действует все же немедленно.
8 74 Повторите предыдущую задачу для программы из табл. 8.27. 8 ?к Предположите, что генератор многофазных колебаний из табл. 8.26 применяется для управления динамической памятью, так что для чтения из памяти или записи в нее необходимо, чтобы последовательно выполнялись все шесть фаз. Если генератор колебаний будет сбрасываться во время операции чтения без прохождения через все шесть фаз, то содержимое памяти может портиться.
Видоизмените равенства в табл. 8.26 таким образом, чтобы избежать этого. 8 76 Студенту предложено построить генератор колебаний, изображенных на рис. 8.72, взяв в качестве отправной точки программу на языке АВЕ1. из табл. 8.27 и изменив кодирование каждого из состояний Р1Р, Р2Е, ..., РОЕ таким образом, чтобы на соответствующем фазовом выходе вырабатывалась 1, а не О, и сигнал на фазовом выходе равнялся 0 только в пределах второго такта в каждой фазе.
Правилен ли такой подход? Прокомментируйте результаты, которые выдает компилятор языка АВЕ1., когда вы пытаетесь сделать это. 8 77 Выходные сигналы устройств, описываемых программами в табл. 8.29 и 8.30, не совпадают при изменении сигналов ЕЕБТАЕТ н ЕОГ1. Объясните причину этого, а затем видоизмените программу из табл. 8.30 так, чтобы поведение описываемого ею устройства соответствовало тому, что делает устройство, описываемое программой из табл. 8.29. 8.78.реализация кольцевого счетчика по программе из табл. 8.26 не дает самокорректирующейся схемы.
Посмотрите, например, что случится, если выходным сигналам [ РТ ь .. Р 6 ь1 первоначально будет присвоено значение 0 и входной сигнал ЕО11 примет единичное значение без подачи когда-либо сигналов на входы ЕЕЯЕТ и ВЕРТАЕТ, При каких других начальных состояниях схема ведет себя подобным образом и самокоррекция не происходит? Вндоизмените программу так, чтобы счетчик стал самокорректирующимся. 8,79.Повторите предыдущую задачу для счетчика, синтезируемого по ЧНРЬ- программе из табл. 8.33.
8.80, Постройте итерационную схему с одним входом В в каждом каскаде и с двумя граничными выходами Х и У, такимй что Х = 1, если по меньшей мере два входных сигнала В, Равны 1, а выход У = 1, если по меньшей мере на двух соседлих входах сигналы В равны 1. 8,81 Постройте автомат для управления кодовым замком с таблицей состояний, приведенной в табл. 7.14, на одном счетчике 74х!63 с комбинационной логикой на входах Ю Ь, СЬВ Ь и А-1З этой ИС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
