Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002) (1095889), страница 226
Текст из файла (страница 226)
а1се та. соп) и Адтапсед М)его Реисез. Линия по производству ИС типа СР1Р фирмы А МР теперь принадлежит ее бывшему конкуренту — компании 1 ап1 се Зеппсопбцс1ог (ими. 1аг сйсезет1. сот), Другой важный игрок на рынке ИС типа СР1Р— фирма Сургезз Зеш|сопдцс1ог 1иих. сурке з е .
сот). На %еЬ-сайтах всех этих компаний имеются исчерпывающие справочные данные, Упражнения 10.1. Определите емкость ПЗУ, необходимую для реализации той комбинационной логической функции, вычисление которой осуществляется схемами, изображенными на каждом из следукпцих рисунков: 4.39(Ь), 5,39, 5.77, 6.1 и 6.6.
10.2. Определите емкость ПЗУ, необходимую для реализации той юмбинацион ной логической функции, вычисление которой осуществляется каждой из следующих интегральных схем средней степени интеграции; 74х49, 74х!39, 74х!53,74х257,74х381,74х682. 10.3. Нарисуйте условное обозначение и определите емкость ПЗУ, реализующего комбинационную логическую функцию, которая вычисляется ИС 74х381 или 74х382 при различных значениях сигнала на входе МОРЕ.
10.4. Нарисуйте условное обозначение и определите емкость ПЗУ, реализующего комбинационное умножение двух 8-разрядных чисел. 10.5. Покажите, как образовать статичесюе ОЗУ 2Мх8, используя в качестве исходных компонентов статические ОЗУ НМ628512 и комбинационную схему средней степени интеграции. Задачи 10.6. При рассмотрении скрытых путей в ПЗУ грие. 10,6) мы утверждали, что при А2 — АО = 101 сигналы на линиях Р2 Ь и РО Ь переходят на низкий уровень из-за наличия прямых соединений. В действительности, это утверждение неверно, если только ИС 74х!38 не заменена декодером, имеющим выходы с открытым коллектором.
Объясните почему. 10.7. Опишите логическую функцию семи переменных, реализованную на основе ПЗУ 128х! в соответствии с рис. 10.7. Один из способов описать логическую функцию состоит в том, чтобы, начиная со структуры ПЗУ, составить соответствующую таблицу истинности и записать каноничес- Задачи 1029 кую сумму. Но каноническая сумма содержит 64 терма-произведения с 7 переменными. Поэтому, возможно, вы захотите поискать простое, но точное словесное описание функции. 10.8. Для логической схемы с двумя выходами, представленной на рис. 4.39(Ь), сравните необходимое число диодов н транзисторов в матрицах И-ИЛИ н И с числом тех же элементов при реализации той же логической функции в массиве памяти на основе ПЛМ, ПЛУ и ПЗУ. 10.9. Покажите, как удвоить число уровней ослабления в цифровом аттенюаторе, схема которого приведена на рис.
! О. ! 7, не увеличивая емкое гь ПЗУ, 10.10. Напишите на языке С функции 01аиТо!.1пеаг и г.1пеагзо01аи, используемые в программе в табл. 1О 6. В ! Зпеагто01ан вам следует выбирать такой !г-ИКМ байт, теоретическое значение которого ближе всего к значению входного сигнала, представленному в линейном коде. (Указакве: Наиболее эффективный подход заключается в том, чтобы при инициализации программы построить таблицу, состоящую из 256 элементов, которая в дальнейшем используется обеими функциями.) Обе функции должны выдавать сообщение о выходе значений входного сигнала за пределы допустимого диапазона значений. 10.11. Измените представленную в табл. ! 0.6 программу на языке С так, чтобы ограничение производилось в том случае, когда заданный разработчиком коэффициент преобразования больше ! и результат умножения входной величины на коэффициент преобразования выходит за пределы диапазона допустимых значений.
10.12. Напишите программу на языке С для формирования такого содержимого ПЗУ 256х8, с помощью которого 3-разрядный двоичный код преобразуется в 8-разрядный код Грея. (Указание: Ваша программа должна реализовать второй метод построения кода Грея, описанный в параграфе 2. ! ! .) 10.13. Напишите программу на языке С для формирования такого содержимого ПЗУ 256х8, с помощью которого 8-разрядный код Грея преобразуется в 8- разрядный двоичный код, (Указание: Воспользуйтесь результатами задачи ! 0.12. Не важно, если ваша программа будет медленной) 10.14. Для последовательной передачи символов АГАСИ по каналу, в котором требуется, чтобы средний уровень сигнала равнялся нулю, была разработана некая система связи, в которой данные представляются кодом «5 из !О», Каждый 7-разрядный входной символ АЯСП передается в виде ! 0-разрядного слова с пятью нулями и пятью единицами.
Напишите программу на языке С для формирования такого содержилюго ПЗу !23х)0, с помощью которого символы АГАСИ преобразуются в кодовые слова. 10.15. На приемном конце системы, описанной в задаче ! О. 14, каждое ! 0-разрядное кодовое слово должно быть снова преобразовано в 7-разрядный симвал АГАСИ. Напишите программу на языке С для формирования такого со- 1030 Глава 10. Память и микросхемы типа СР1.0 и РРОА держимого ПЗУ !Кх8, с помощью которого кодовые слова преобразуются в символы АБСП.
Необходимо предусмотреть дополнительный бит на выходе — кфлаг ошибки» вЂ” на тот случай, если принято не кодовое слово, 1!0,3б. Сколько битов должно храниться в ПЗУ, с помощью которого можно было бы выполнить суммирование!вычитание 16-разрядиых чисел и имелись вход управления режимом работы, вход переноса, выход переноса и выход переполнения при представлении чисел в двоичном дополнительном коде? Ответ должен быть более конкретный, чем «миллиарды и миллиардыв, и обоснован. 0017. Повторите задачу ! О. ! 6 в предположении, что можно воспользоваться двумя ПЗУ, в результате чего задержка при сложении или вычитании ! 6-разрядных чисел возрастает вдвое по сравнению с задержкой, которая имеет место при использовании одного ПЗУ. Примите, что ПЗУ идентичны по емкости и одинаково запрограммированы.
Попытайтесь минимизировать полную емкость ПЗУ и в общих чертах изобразите получающуюся в результате схему сложения~вычитания. Возможно ли дальнейшее уменьшение требуемой емкости ПЗУ, если допускается, что два используемых ПЗУ могут быть различными? 10.18. Покажите, как воспользоваться микросхемой 2764 для реализации ПЗУ с организацией 64Кх1, применяя дополнительные микросхемы малой и средней степени интеграции, Каково время доступа для такого ПЗУ? 10.19.
Покажите, как воспользоваться микросхемой 2764 для реализации ПЗУ с организацией 2Кх32, применяя дополнительные микросхемы малой и средней степени интеграции. Вы можете предположить, что имеется независимый тактовый сигнал, период которого немного больше времени доступа микросхем 2764. Каково время доступа для полученного ПЗУ с организацией 2Кх32? 10.20.Покажите, как образовать сумматор !з-ИКМ байтов, схема которого приведена на рис. !О.!8, из ПЗУ 32Кх8 и двух вентилей ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Напишите программу на языке С для формирования содержимого ПЗУ. 10.21.Определите емкость ПЗУ, которая необходима для построения преобразователя чисел с фиксированной точкой в числа с плавающей точкой (рис.
6.3). Начертите принципиальную схему, используя одно из имеющихся в продаже ПЗУ. 10.22. Напишите программу на языке С для формирования содержимого ПЗУ, используемого в задаче !0.2!. В отличие от первоначального решения на основе схем средней степени интеграции, ваша программа должна вы полнять округление; то есть для каждою числа с фиксированной точкой она должна вырабатывать ближайшее возможное число с плавающей точкой. 10.23.Начертите полную принципиальную схему комбинационного умножителя иа основе ПЗУ, который выполняет умножение двух 8-разрядных целых чисел без знака или целых чисел, представленных в двоичном дополни- Задачи 1031 тельном коде, Выбор между режимом работы с числами без знака и режимом работы с числами со знаком должен осуществляться по отдельному входу 8!ОЬ1Ей, Вы можете воспользоваться любым из приведенных на рис.
10.11 ПЗУ и, кроме того, отдельными вентилями. 10.2 1.Напишите программу на языке С для формирования содержимого ПЗУ в задаче 10.23 и проведите ее испытание. 10.25.Напишите программу на языке С для формирования содержимого ПЗУ 256Кх4, с помошью которого определялся бы следующий ход в игре в крестики-нолики, используя входное и выходное кодирование из раздела 6.2.7. Ваша программа должна быть достаточно «разумнойгь чтобы выбирать победный ход всякий раз, когда это возможно. 10„26Ловторите задачу 10.25, воспользовавшись ПЗУ 32Кх4. Чтобы реализовать это, состояние игрового поля необходимо кодировать лишь 15 битами. Объясните свой алгоритм кодирования и напишите на языке С функции для преобразования номера ячейки при вашем способе кодирования в номер ячейки прн кодировании, указанном в разделе 6.2.7, и наоборот.
10.27.Для каждого из временных параметров, введенных в разделе 10.3.3, определите, действительно ли у статического ОЗУ 2Мх8, построенного вами в упражнении 10.5, их значения те же, что и у ИС НМ628512. Если они различны, то укажите новые значения. Для учета задержек, вносимых микросхемами средней степени интеграции, воспользуйтесь значениями для наихудшего случая нз столбца табл. 5.3 для ИС 74ГСТ. 10.28.Используя в качестве стандартных блоков статическое ОЗУ НМ6264 8Кх8, несколько ИС средней степени интеграции и ПЛУ, постройте синхронное статическое ОЗУ 8Кх8 с задержанной записью и сквозными выходами.
10.29.Используя в качестве стандартных блоков статическое ОЗУ НМ6264 8Кх8, несколько ИС средней степени интеграции и ПЛУ, постройте память типа ВЕКАМ, имеюшую шину с нулевым временем смены режима, то есть память типа сВТ ВЕКАМ, емкостью 8Кх8 с конвейерными выходами. 10.30.Определите соответствующие временные параметры для синхронного статического ОЗУ с задержанной записью и сквозными выходами. 10.31.Вычислите значения тех же временных параметров, что и в задаче 10.30, для схемы, построенной в задаче 10.28. 10.32.Подобно тому, как зто сделано на рис.
10.27, нарисуйте временные диаграммы для синхронного статического ОЗУ с задержанной записью и сквозными выходами для последовательности чередуюшихся циклов чтения и записи вида К-К-%-%-К-%-К-%. Разместите отдельные циклы как можно ближе друг к другу, но учтите конфликты на уровне ресурсов, не позволяющие выполнять цнклывпрнтык.
Каков соелний ко- 1022 Глава 10. Память и микросхемы типа СР1.0 и РРОА эффициент использования матрицы статического ОЗУ, когда синхронное статическое ОЗУ работает с непрерывным потоком запросов вида К-%-К-%-К-%? 10ЗЗ. Повторите предыдущую задачу для синхронного статического ОЗУ с задержанной записью и конвейерными выходами. 10.34. Воспользовавшись одной нз теорем, приведенных в параграфе 4, 1, докажите, что с помощью логических блоков ИС серии ХС4000 фирмы ХВ1пх можно реализовать любую логическую функцию пяти переменных. 10.35. Покажите, как воспользоваться схемами, вырабатывающими значения логических функций в логических блоках ИС серии ХС4000, для реализации 9- разрядной схемы проверки на чети ость. 10.36. Покажите, как использовать формирователь логических функций в логических блоках ИС серии ХС4000 для реализации устройства, проверяющего равенство двух 4-разрядных операндов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
