450 likes | 694 Views
Digitális hálózatok: Digitális egységek struktúrális felépítése, CMOS alkalmazástechnika. Somogyi Miklós. Kombinációs hálózatok tervezése. A logikai értékek és műveletek. Két-értékes rendszerek: Állítások: IGAZ, HAMIS Bináris számrendszer: 1, 0 Kapcsolók:
E N D
Digitális hálózatok:Digitális egységek struktúrális felépítése, CMOS alkalmazástechnika Somogyi Miklós
Kombinációs hálózatok tervezése A logikai értékek és műveletek Két-értékes rendszerek: Állítások: IGAZ, HAMIS Bináris számrendszer: 1, 0 Kapcsolók: BEKAPCSOLVA, MEGSZAKÍTVA
Összetett digitális egységek Az összetett digitális egységek csoportjai
Összetett digitális egységek Multiplexerek, demultiplexerek
Logikai függvények megvalósítása bit-szervezésű multiplexerekkel
Összetett digitális egységek Bővítés a bemenetek számának növelésére
Sorrendi hálózatok tervezése Bővítés sínek közötti választás céljából
Sorrendi hálózatok tervezése A multiplexerek felépítése
Összetett digitális egységek A multiplexer, mint programozható logikai hálózat A EXOR függvény megvalósítása4-1 multiplexerrel
Összetett digitális egységek Demultiplexerek A demultriplexer, mint dekóder
Összetett digitális egységek Multiplexerek és demultiplexerek CMOS átvivő-kapukkal CMOS kapcsoló: egy n- és egy p-csatornás MOS tranzisztor párhuzamosan összekapcsolva
Összetett digitális egységek Szintvezérelt, statikus regiszter A regiszter a G=1 szint fenállásának idején „átlátszó”, azaz d változásai késleltetve ugyan, de kijutnak a kimenetre.
Összetett digitális egységek Élvezérelt regiszter Az átlátszóság a G jel felfutásának idejére szűkül! Igen sok előny származik ebből.
Összetett digitális egységek A soros memóriák alapeleme Ez egy két bemenetről beírható élvezérelt D-MS flip-flop, a bemeneten 2-1 multiplexerrel.
Összetett digitális egységek Nyitott, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória-sor (SHIFT-regiszter)
Összetett digitális egységek Bit-szervezésű, sorosan rátölthető, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória
Összetett digitális egységek Összeadók. Az 1-bites összeadó
Összetett digitális egységek Soros átvitelképzésű bit-vektor összeadó
Összetett digitális egységek Párhuzamos átvitelképzésű bit-vektor összeadó
A kettes-komplemens kódú számábrázolás A :szám, súlyozott bináris kóddal KK(A) : a szám kettes komplemense, adott szabály szerint előállítva. Egy kettes komplemens kódú szám (-1) szerese a szám kettes komplemense A + KK(A) = 0! A kettes komplemens kód: MSB : előjel (MSB-1) – LSB : számérték ●Ha a szám pozitív , előjele 0, a számérték pedig a szám binárisan súlyozott abszolút értéke ● Ha a szám negatív, előjele 1, és az abszolút érték a kettes komplemens, előállításával határozható meg
Összetett digitális egységek Kettes-komplemens-képző egységek
Összetett digitális egységek Abszolút-érték képző. Kivonás mikroprocesszorokban
Összetett digitális egységek Szorzók. 4-bites array-szorzó
Összetett digitális egységek 8-bites szorzó 4-bites egységekből
Összetett digitális egységek Szinkron számlálók általános séma mod 16 (4-bites) számláló Prioritási rend a vezérlők között: R, L, E
Összetett digitális egységek Adott modulusú számláló átalakítása más modulusúvá m’ < m
Összetett digitális egységek Számláló nullától különböző kezdő értékének beállítása
Összetett digitális egységek Modulo-256-os számláló mod-16 számlálókból
CÉLARCHITEKTÚRA SZINKRON SORRENDI HÁLÓZATOK SZÁMLÁLÓS MEGVALÓSÍTÁSÁRA
Összetett digitális egységek Vezérlők: Adigitális egység felbontása adat- és vezérlő-alegységre
Összetett digitális egységek Számláló-típusú vezérlők A struktúra hazárdmentes vezérlés
Összetett digitális egységek Példa számláló típusú vezérlő egység tervezésére folyamat-ábra állapotgráf és vezérlési akciók
MOS eszközök, mint kapcsolók:az átvivő kapu (TG) A TG a modern CMOS technika alapvető eleme, nemcsak digitális áramkörökben, de analóg kapcsolóként is gyakran alkalmazzák. Digitális technikában főleg a CMOS tároló-elemek felépítéséhez használják leginkább.
Duális ágú CMOS kapuk LAYOUT szintézise (1) AzY = () függvény megvalósítása duális ágakkal
Duális ágú CMOS kapuk LAYOUT szintézise (2) AzY = ) függvény megvalósítása duális ágakkal
A HC(T)173 4-bites, törölhető, három-állapotú, felfutó-élre beírható regiszter kvázi-igazságtáblája