Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002) (1095889), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Заметьте, что в первом примере Х1 фигурирует в ТгиеЕдиайоп, а рааеЕдиайоп отсутствует. Спрашивается, что будет с Х 1, если ЕоякЕхргввв(оп (! Я() Н) окажется ложным? Можно подумать, что для таких комбинаций входных сигналов значение Х1 должно быть безразличным, но это не так; сейчас мы это объясним. Формально оператором нетактируемого присваивания (=) задается комбинация входных сигналов, которую следует добавить в множество включений лля выходного сигнала, фигурирующего в левой части равенства.
Вначале множество включений данного выходного сигнала является пустым; оио пополняется всякий раз, как этот выходной сигнал появляется в левой части равенства. Другими словами, осуществляется логическая операция ИЛИ, операндами которой служат правые части всех равенств для одного и того же неинвертированного выходного сигнала. (Если в левой части равенства указано дополнение данного входного сигнала, то берется дополнение правой части этого равенства, и только после этого результат включается в операцию ИЛИ.) Таким образом, значение Х1 равно ! тол ько при такой комбинации входных сигналов, когда выражение Еоя)сЕхргевв!ап (! ЯИВ) истинно и выражение (Сь! 0), стоящее справа в равенстве Тги«Едиайоп, также истинно.
Во втором примере Х2 фигурирует в левой части двух равенств„так что эквивалентное равенство для Х2я получается путем выполнения операции ИЛИ над вы- 304 Глаеа Ф. Принципы проектирования мзмбмнационных логических схем ражениями, являющимися результатом операции И иад правыми частями этих равенств при соответствующих условиях. Роль Тги«Едиалап и необязательного раЬеЕдиабоп в операторе ИНЕИ могу« играть любые равенства.
Кроме того, операторы ИНЕИ могут быть «вложены» один в другой, путем помещения другого оператора ИНЕИ на место «а(в«Едиабоп Когда имеются вложенные операторы, все условия, приводящие к «исполняемому» утверждению, объединяются посредством логической операции И. Этот принцип иллюстрируется равенством для Х ЗА в табл.4.14, которое является не содержащим ИНЕИ эквивалентом оператора для Х 3.
Другой оператор ИНЕИ может играть роль Т«и«Еаиабап, но только в том слу чае, если он заключен в фигурные скобки, как показано в таблице в примере для Х4. Это просто один из примеров использования фигурных скобок. В уже рассмотренных нами примерах во всех частях любого из операторов ИНЕИ происходило присвоение значения одному и тому же выходному сигналу„ но это не обязательно всегда должно быть так. Соответствующим примером служит второй от конца оператор ИНЕИ в табл. 4.14. Часто бывает полезно осуществить несколько присваиваний в Т«иеЕдиаггоп и/или в Ра(в«Е)иабап. С этой целью язык АВЕ1. допускает наличие блоков равенств повсюду, где могут находиться одиночные равенства.
Блок равенств (вдиабап Ыаск) — это заключенная в фигурные скобки последовательность операторов, как показано на примере последнего оператора ИНЕИ в таблице. Отдельные операторы в этой последовательности могут быть простыми операторами присваивания, операторами ИНЕИ или вложенными блоками равенств. После закрывающей фигурной скобки блока точка с запятой не ставится. Шутки ради, в табл. 4.15 приведены равенства, составленные компилятором язы ка АВ ЕЬ для всей программы в нашем примере. 4.6.4. Таблицы истинности Язык АВЕЬ предоставляет еще одну возможность задания комбинационных логических функций — с помощью табвииы иопиннасти (пай |аЫе), формат которой в общем случае имеет вид, указанный в табл. 4.16.
Таблица истинности вводится ключевы м словом г гп г)з гаь1 е. В (при«)(з г(спивак вхадпых си«назон) и аигриыбв~ (списак выходных сигналов) перечисляются имена входных и выхолных сигналов, фигурирующих в таблице. Каждый из этих списков состоит либо из одного имени сигнала, либо из набора имен; наборы исчерпывающим образом описаны в разделе 4 6 5. За введением в таблицу истинности следует ряд утвержде ний, каждое из которых задает значение входного сигнала и требуемое значение выходного сигнала с помощью нвтактируемого оператора таблииы истинности — (ипс1ас)гвг(ггигй-гаЫе ар«гаго«).
Например, таблица истинности для инвертора имеет вид: схпСп ГаЬ1е (Х -> ИОТХ) О -> 1; 1 -> О; 606 Глава 4. Принципы проектирования комбинационных логических схем Табл. 4.16. Файл синтезированных равенств, созданный компилятором языка АВЕЬ для программы, приведенной в табл. 4.14 ЕЧ»п»1»пв! Х1 (С й !О й !А «ой шйв); Х1А (С й !О й !А «Сй !РВВ)1 АВН. 5.30 Ре«13» ейепех»хевгеб иеб Ое» 2 1993 тг»1е! АСЕЕВ Згвгевепг ехевр1ев Р-тепгв Рвп-1» Рпв-ом Туре Вове Веге»в»-Р»1«»1»У Е<31«, !Л) = (А й !В «О «1С); !Х1А (А й 'Е «О «!С); Х2 (ОААВЕ «СВААВ «!ВАЕ «!Ай Е «!Вйр «!А й Р)! !Х2 ((сй 'ОВААВ «1ВВ!Ей!Р « !А й 'Е й !Р), !Х2А (!С й !Р й А й Е « !В й !Е В % « !А й !Е й !Р); Х2А (О й А й В « С й А й В «!ВВЕ «1АВЕ «!В й Р « !А й Р); !ХЗ (!С й !А й !В « 1А й В й ~Е «ЮАА «!Ай!3«1Р); ХЗ (С й !А й !В й Р «!А АВВЕ «О й А); вевг Р-техв тог«1: зо Тог»1 Р1«в: 19 тогп1 Зобе«; о А»ее»бе Р-Те»в/Оп»рог: 2 !ХЗА (!С й Я й !В « !А й Е й !Е «!О й А «!А й !В А !Р)! ХЗА (С й !А й !В й Р «!А й В й Е В Р й А); !Х4 (А й !3 «!РВА «1Ай !Е); Х4 (ОВАВВ « !А й Е); Хб (О й А й В)! !Хб = (!А «!О « !В); !Хб (А й Е «Сй Я «!Е)1 Хб (А й !В й Е «!Сй!ААЕ)1 ХТ (С й !А й Р); !Х7 (А «1С « !Р); !Хб (А В !В й !Р «О й !А В Е « А й !В й !Е « !О В А й !В); Хб (О й А й Е й Р « А й В « !А й !Е « !О й !А); !39 (!О « А й В); Хо (Р й!А « Р й !В); Х10 (С й 0 й !А « А й !В й Е): !Х10 (А В В « !О В !А « !С А !А « А й !Е); Табл.
4.16. Структуратаблицы истинности в языке АВЕЬ ЕХОЕ)) ЕаЫе !!)»ри/-!и/ -> ои(ри)-!01) три!-»а!ив "> о игра!- «(иие ! Список значений входных !ериоеа1ие -> ангра/-~а!и«! сигналов не обязательно должен быть полным; следует указывать лишь множе ство включений, если только не прелусматривается наличие безразличных комбн наций (см, раздел 4.6.6). В табл.
4,17 показано, как можно на языке АВЕЬ задать 2/3 2/3 б/3 б/3 3/4 3/4 2/3 1/3 2/3 1/3 4/4 2/2 2/4 Зб/42 Р1п Х1 Р1» Х1А Р1п Х2 Р1» Х2А Р10 ХЗ Р1п ХЗА Р1п Х4 Р10 Хб Р1« Хб Р1п Х7 Р1п Хб Р1п Хр Р1п Х10 функцию устройства для обнаружения простых чисел. Ради удобства, идентифи- катор МВМ определен как синоним набора из четырех входных битов [МЗ, М2, М1, МОК благодаря чему значения 4-разрядного двоичного входного сиг- нала можно записывать в виде десятичных целых чисел.
табл. 4. 17. Программа на языке АВЕЬ для устройства, обнаруживающего про- стые числа аоди1е Рт1аерее е1с1е '4-В1с Рт1ае миаьет пвсесеог' " 1лрвт аво оитрие р1лв ИО, М1, М2, МЗ Р р1л; р1л 1втуре 'соа'; " Пе11л111ол МЩЧ = [МЗ,М2,М1,МС); В пределах одной и той же программы на языке АВЕЬ можно использовать как таблицы истинности, так и равенства. Последовательность равенств вводится ключевым словом е с[се ~[оса, а одиночная таблица истинности- ключевым словом Стстп СаЬ1е. 4.6.5.
Диапазоны, наборы и отношения Большинство цифровых систем содержит шины, а также регистры и другие схемы, в которых происходит обработка двух илн большего числа сигналов, идентичных по своему характеру. В языке АВЕЬ предусмотрено несколько экономичныхх и удобных способов определения таких сигналов и обращения с ними.
Один из таких приемов применяется для задания имен сигналов, подобных друг другу и указываемых посредством номера. Как показано в табл. 4.18 диапазон [галйе) имен сигналов можно определить, указав первое имя и последнее имя в >том диапазоне, разделенные двумя точками ".. ". Например, запись "МЗ ..
МО" тождественна записи "МЗ, М2, М1, МО". Обратите внимание„что, как видно из таблицы, возможно задание диапазона с возрастанием и с убыванием номеров. Далее, в случае, когда все сигналы из некоторой группы обрабатываются совершенно одинаково, нам нужны средства более компактной записи равенств, чтобы уменьшить вероятность появления ошибок и несовместимостей. Набор (зег) в Сгвсд саЬ1е ИИМ 1 2 3 5 7 11 13 елд Рт1аесет -> Р) -> 1; -> 1; -> 1; -> 1; -> 1; -> 1; -> 1; 4.6. явык описания схем АВЕЬ 307 308 Глава 4. Принципы проектирования комбинационных лопзческих схем языке АВЕ[. -это заданная совокупность сигналов, обрабатываемых как один сигнал. Когда присваивания и логические операции типа И и ИЛИ употребляются при менительно к набору, они выполняются для каждого элемента набора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
