1 / 56

Komponente digitalnih sistema

Komponente digitalnih sistema. Kombinacione komponente Sekvencijalne komponente Kon ačni automati Memorijske komponente Staza podataka. Standardne digitalne komponente (moduli). Obavljaju funkcije za koje je uočeno da su korisne za veliki broj različitih primena

raoul
Download Presentation

Komponente digitalnih sistema

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Komponente digitalnih sistema Kombinacione komponente Sekvencijalne komponente Konačni automati Memorijske komponente Staza podataka

  2. Standardne digitalne komponente (moduli) • Obavljaju funkcije za koje je uočeno da su korisne za veliki broj različitih primena • Dostupne su u vidu integrisanih kola ili bibliotečkih komponenti i kao takve spremne za direktnu ugradnju u sistem koji se projektuje • Kombinacione i sekvencijalne komponente Arhitektura mikrosistema

  3. Standardne digitalne komponente (moduli) • Kombinacione komponente • izlazne vrednosti zavise isključivo od tekućih (trenutnih) ulaznih vrednosti. • Nakon svake promene ulaznih vrednosti, na izlazu se javljaju nove izlazne vrednosti sa kašnjenjem Δt koje je neophodno da bi se izračunao novi rezultat. • Ne poseduju osobinu ˝pamćenja˝ • Aritmetičke i logičke operacije, kodiranje i dekodiranje podataka, reorganizaciju podataka... Arhitektura mikrosistema

  4. Standardne digitalne komponente (moduli) • Sekvencijalne komponente • Sadrže memorijske elemente, kao što su leč kola i flip-flopovi. • Izlazne vrednosti zavise ne samo od tekućih već i od prethodnih ulaznih vrednosti • Registarske komponente • prihvatni, pomerački i brojački registri • memorijske strukture (RAM, FIFO, stek) • staze podataka i • upravljačke jednice Arhitektura mikrosistema

  5. Kombinacione komponente • Sabirač sa rednim prenosom • Sabirač/oduzimač • Logička jedinica. • ALU • Dekoder • Multiplekser • Demultiplekser • Koder • Komparator • Pomerač • ROM • PLA Arhitektura mikrosistema

  6. Sabirač sa rednim prenosom Arhitektura mikrosistema

  7. Sabirač/oduzimač Primer više-funkcionalnog kola Arhitektura mikrosistema

  8. Logička jedinica • Primer logičke operacije 01001 OR 10011 11011 • Logičke operacije se obavljaju ˝po bitovima˝ - nema prenosaizmeđu bitskih pozicija Arhitektura mikrosistema

  9. Logička jedinica • Postoji 16 različitih logičkih operacija: Arhitektura mikrosistema

  10. Logička jedinica Arhitektura mikrosistema

  11. Aritmetičko-logička jedinica (ALU) • Više-funkcijsko, kombinaciono kolo koje može da obavi bilo koju od više različitih aritmetičkih i logičkih operacija nad parom b-bitnih operanada • Broj i složenost operacija podržanih od strane ALU zavise od konkretne realizacije • Tipične aritmetičke operacije: sabiranje, oduzimanje, inkrementriranje i dekrementiranje (zasnovane na sabiranju) • Tipične logičke operacije: OR, AND, XOR, NOT Arhitektura mikrosistema

  12. Aritmetičko-logička jedinica (ALU)(jedan način realizacije) LE - logički ekspander AE - aritmetički ekspander Logičke operacije: Obavljaju se u LE pri Y = 0 Aritemtičke operacije: X=A, B se modifikuje u AE i sabira sa A. Arhitektura mikrosistema

  13. Aritmetičko-logička jedinica(primer 4-bitne ALU) Aritemetičke operacije Arhitektura mikrosistema

  14. Aritmetičko-logička jedinica(primer 4-bitne ALU) • Aritmetički ekspander Arhitektura mikrosistema

  15. Aritmetičko-logička jedinica(primer 4-bitne ALU) Logičke operacije Arhitektura mikrosistema

  16. Aritmetičko-logička jedinica(primer 4-bitne ALU) Arhitektura mikrosistema

  17. Dekoder • Dekoder n-u-2n • Svaka n-bitna ulazna kombinacija aktivira tačno jedan od 2n izlaz Dekoder 1-u-2 Dekoder 2-u-4 Arhitektura mikrosistema

  18. Dekoder • Sa invertovanim izlazima • Realizacija prekidačkih funkcija pomoću dekodera ILI Arhitektura mikrosistema

  19. Koincidentno dekodiranje- realizacija velikih dek. mreža - • Dekoder 8-u-16 pomoću dekodera 4-u-16 Bira 1 izlaz iz grupe Bira 1 od 16 grupa od po 16 izlaza Arhitektura mikrosistema

  20. Koincidentno dekodiranje Arhitektura mikrosistema

  21. Hijerarhijsko dekodiranje • Dekoder 4-u-16 pomoću dekodera 2-u-4 Arhitektura mikrosistema

  22. Hijerarhijsko dekodiranje • Dekoder 3-u-8 pomoću dekodera 2-u1 Arhitektura mikrosistema

  23. Multiplekser • Digitalni preklopnik • Vrednost selekcionih ulaza određuje (tj. bira) jedan od ulaza čija se vrednost, u datom trenutku, prenosi na izlaz Mux 2-u-1 Arhitektura mikrosistema

  24. Multiplekser • Mux 4-u-1 Arhitektura mikrosistema

  25. Multiplekser • Mux 8-u-1 pomoću mux 2-u-1 Arhitektura mikrosistema

  26. Multiplekser • Mux 2xm-u-m Arhitektura mikrosistema

  27. Multiplekser • Realizacija pomoću dekodera i logičkih kola Arhitektura mikrosistema

  28. Multiplekser • Realizacija pomoću dekodera i tro-statičkih bafera Arhitektura mikrosistema

  29. Demultiplekser • Jedinstveni ulaz usmerava na izlaz izabran selekcionim ulazima Realizacija pomoću dekodera Arhitektura mikrosistema

  30. Mux + Dmux = vremenski multipleks Arhitektura mikrosistema

  31. Binarni koder • Binarni koder 2n-u-n • Na izlazu se generiše se n-bitni binarni broj koji ukazuje na indeks ulaza čija je vrednost 1. • Aktivan najviše jedan ulaz • Funkcija suprotna funkciji dekodera Arhitektura mikrosistema

  32. Binarni koder • Koder 4-u-2 Arhitektura mikrosistema

  33. Binarni koder • Primer primene Arhitektura mikrosistema

  34. Prioritetni koder • Prevazilazi ograničenje binarnog kodera da najviše jedan ulaz sme biti aktivan • Svakom ulazu je dodeljen prioritet, a izlaz kodera, interpretiran kao binarni broj, ukazuje na indeks aktivnog ulaza najvišeg prioriteta. Aktivan je barem jedan ulaz Najniži prioritet Najviši prioritet Arhitektura mikrosistema

  35. Prioritetni koder • Princip realizacije Arhitektura mikrosistema

  36. Prioritetni koder • Hijerarhijska realizacija - prioritetni koder 8-u-1 pomoću kodera 2-u-1 i multipleksera Arhitektura mikrosistema

  37. Prioritetni koder • Primer primene - izbor signal prekida Arhitektura mikrosistema

  38. Komparator magnitude • Univerzalni komparator • Poredi dva n-bitna pozitivna cela broja Xi Y i generiše tri binarna rezultata: • G (X>Y), • E (X=Y) • L (X<Y) Arhitektura mikrosistema

  39. Komparator magnitude • 4-bitni komparator Arhitektura mikrosistema

  40. Komparator magnitude • 8-bitni komparator pomoću 4-bitnih komparatora Arhitektura mikrosistema

  41. Komparator magnitude • Komparator pomoću sabirača (oduzimača) Arhitektura mikrosistema

  42. Iterativna komparatorska mreža Ako je X=Y, odlučivanje se prepušta narednom (˝višem˝) modulu Arhitektura mikrosistema

  43. Hijerarhijska komparatorska mreža Arhitektura mikrosistema

  44. Kombinacioni pomerači i rotatori Izbor operacije Arhitektura mikrosistema

  45. Kombinacioni pomerači i rotatori • 8-bitni univerzalni pomerač/rotator Arhitektura mikrosistema

  46. Kombinacioni pomerači i rotatori • Barel pomerač Arhitektura mikrosistema

  47. ROM • ROM - Read Only Memory • Kao univerzalni, programabilni logički element • Kao memorija za permanentno čuvanje informacija • ROM nxm • Kapaciteta n reči od m bita • Poseduje k=log2n adresinih linija i m izlaznih linija • Može da realizuje m logičkih funkcija k promenljivih Arhitektura mikrosistema

  48. Programabilni simboli Arhitektura mikrosistema

  49. ROM - struktura • U svakom preseku ILI matrice nalazi se prekidač koji se programiranjem može otvoriti/zatvoriti Može da realizuje 4 proizvoljne funkcije 4 promenljive Promenljive ILI matrica (sumiranje logičkih proizvoda) Generator minterma (potpunih proizvoda) Arhitektura mikrosistema

  50. ROM - primer Arhitektura mikrosistema

More Related