|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы От клавиш.-  330 Or, Исчетчику Го/поВность \ответ Рис. 8.29. Установление связи с компьютером. матричный шифратор требует меньшего числа узлов и значительно меньше проводов. Матричный шифратор 8X2 для 16 клавишей и матричный шифратор 8X8 для 64 клавишей показаны на рис. 8.27 и 8.28 соответственно. Заметим, что в этих схемах нет диодов на матричных пересечениях, так как одновременно нажимаются не более одной или двух клавишей. Если нажимаются три и более клавишей, то может формироваться неправильный код. Однако это не реальный недостаток, так как система даже не может допустить последовательность операций, при которых эти клавиши были бы нажаты одновременно. Установление связи с компьютером. Некоторые цифровые системы (компьютеры) требуют более сложных интерфейсов между клавишным шифратором (периферийным) и воспринимающей логикой (процессором). На рис. 8.29 показана одна из возможных структур. Когда клавиша обнаружена и дребезг прекратился, одновибратор прерывает работу и фронтом включает триггер. -Это формирует сигнал «Готовность» для компью- тера, а также предотвращает сканирование от опережения, даже если клавиша отжата, пока компьютер не подтвердит прием данных строб-импульсом, который перебрасывает триггер «Готовность» в исходное состояние. 8.2г. Операторы Термин «Операторы» касается категории устройств комбинационного типа (не содержащих запоминающих устройств), которые выполняют логические операции, такие, как И, ИЛИ, И(кЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инверсию, арифметические операции, а именно, сложение, вычитание, умножение, кроме того, сравнивают значения операндов или вырабатывают/проверяют совпадение сравниваемых величин. Поскольку указанные операторы обычно используются в цифровых системах, они сильно влияют на структуру и архитектуру систем. Важно предварительно исследовать разнообразие арифметических устройств, прежде чем принять рещение по структуре данной системы. Эти приборы представляют компромиссы быстродействия, стоимости, числа компонентов и сложности межсоединений. Ниже приведены некоторые из главных характеристик, которые подлежат рассмотрению при проектировании систем. Быстродействие. Системы с малым быстродействием обычно требуют малое количество, притом дешевых компонентов. Им свойственна малая чувствительность к помехам. Разработчик системы должен всегда пытаться использовать все имеющееся время, может быть, переходом к последовательной архитектуре или к счетчикам цикла и т. д. Коды. Двоичная арифметика проще, чем десятичная. Двоично-десятичному коду и коду с избытком 3 отдается предпочтение при операциях с десятичными числами. Специальные коды (двоично-десятичный код, код с избытком 3 Грея) требуют обширного преобразования до их использования в арифметических операциях. Отрицательные числа. При сложении и вычитании отрицательные числа лучше представлять как дополнения, а именно дополнения до единицы или до двух при двоичном выражении чисел, до девяти или до десяти при выражении чисел в десятичной системе. Проще формировать дополнения до единицы и до девяти, однако дополнения до двух и до десяти обеспечивают более простые и быстрые арифметические операции. Отрицательные числа, входящие в данные для умножения и деления или во входные/выходные величины, с которыми оперирует человек, лучше представлять числами, имеющими знаки. Универсальность. При необходимости выполнения несколь» ких различных операций хорошо спроектированное арифметическое логическое устройство (АЛУ) может осуществить эти операции последовательно. Например, такое устройство может считать, наращивая или уменьшая содержимое регистра, или может быть использовано для управления мультиплексором индикатора и т. д. Нечеткость терминов. Сигналы, используемые в цифровых системах, описываются несколькими разными и иногда нечеткими терминами. Логический сигнал может быть либо активным (= Истинным), либо Неактивным (= Ложным). С другой стороны, цифровые схемы различны по уровням входных и выходных напряжений, которые либо Высокие (более положительные), либо Низкие (менее положительные или более отрицательные). Любой из этих уровней напряжений можно рассматривать Активным (Истинным), тогда другой уровень будет Неактивным (Ложным). Четкие обозначения и определения даны в стандарте MIL Std806. Высокий уровень считается Активным, за исключением случаев, когда входы или выходы отмечены малыми кружочками. В последнем случае Низкий уровень считается Активным. В неарифметических схемах обозначения «О» и «1» не нужны. Они вносят путаницу, поскольку некоторые считают, что единица означает Высокий уровень, другие же считают, что это Активный (Истинный) сигнал, а иногда ошибочно принимают единицу одновременно Активным и Высоким уровнем. С учетом этого в данной главе, как правило, обозначения «О» и «1» не используются, а приняты термины «Активный» и «Неактивный» для описания систем и В (Высокий) и Н (Низкий) для описания схем и таблиц истинности. В арифметических (двоичных и двоично-десятичных) систе- мах без терминов «нуль» и «единица» не обойтись, так как они имеют математический смысл. Их следует отнести к логическим терминам четко и однозначно. Арифметическая 1 = Активный = Истинный, Арифметический О = Неактивный = Ложный. Рекомендации стандарта MIL Std 806В затем использованы либо для объяснения того, что Высокий уровень означает единицу (активный Высокий, не отмеченный кружочком) или Низкий уровень означает единицу (активный Низкий, отмеченный кружочком на входе или выходе логического символа). Функции сумматоров. Полный сумматор имеет выходы суммы и переноса, являющиеся функциями трех входных переменных А, В и С. Средняя часть таблицы истинности ,(рис. 8.30) описывает электрические функции в принятых терминах «Высокий» и «Низкий». Две логические таблицы истинности и два 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |