Шпаргалка по "Информатике"

   Регистры квалифицируются по признаку функционального назначения и по способу ввода и вывода инфо.

   В зависимости от выполняемой функции различают:

-регистры памяти ( || регистры )

-регистры сдвига.

   В зависимости от вида сдвига различают:

-регистры одностороннего  сдвига (влево или вправо)

-реверсивные  регистры.

   Регистры, выполняющие несколько фу-ий называют универсальными.

   В зависимости от способа ввода-вывода информации различают:

-послед (ввод  и вывод последующим кодов,  т.е. из разряда в разряд)

-послед-паралл (ввод-послед; вывод-паралл)

-паралл-послед (ввод-паралл; вывод-послед).

   В зависимости от способа представления вводимой инфо различают регистры:

-с однофазным  вводом инфо (1 линия передачи)

- с парофазным  вводом инфо. (2 лини) (вывод может  осущ и тем и тем способом, так же в инверсном).

19. Регистр памяти (|| регистры).

Регистр – функциональный узел ЭВМ накапливающего типа, представляющий собой регулярную структуру состоящую из элементов памяти и комбинационных схем и предназначенный для:

-выполнения  ввода, хранения, считывания ифно;

-преобразования  параллельного кода в последовательный  и наоборот;

-для выполнения  поразрядных операций. (лог +, *).

   В зависимости от выполняемой функции различают:

-регистры памяти ( || регистры )

-регистры сдвига.

Рассмотрим регистры памяти.

Фу-ии: служат для ввода, хранения и вывода информации.

Параметры: имеют  определённую разрядность.

     В  зависимости от способа представления вводимой инфо различают регистры:

-с однофазным  вводом инфо (1 линия передачи)

- с парофазным  вводом инфо. (2 лини)

При || передаче информации все разряды слова  передаются одновременно за время Tc.

Чаще всего  регистры памяти строятся на основе D-триггеров.

Пример:  DI0-входное слово,имеющее разряды. L(Loаd)-загрузка. Ввод инфо – однофазный, т.е. вход прямой.

 

Регистр Прозрачный. Чтобы всё работало: C=const.

Прим: ввод и  вывод инфо || входу.

Быстродействие  характеризует tзд.распр.

 

20. Регистры Сдвига на D-триггерах.

Регистр – функциональный узел ЭВМ накапливающего типа, представляющий собой регулярную структуру состоящую из элементов памяти и комбинационных схем и предназначенный для:

-выполнения  ввода, хранения, считывания ифно;

-преобразования  параллельного кода в последовательный и наоборот;

-для выполнения  поразрядных операций. (лог +, *)

   В зависимости от выполняемой функции различают:

-регистры памяти ( || регистры )

-регистры сдвига.

Рассмотрим регистры сдвига.

Сдвиг-пространственное перемещение инфо от одного разряда к другому.

Сдвиг м.б.: влево, вправо, реверсивный сдвиг.

Рассмотрим пример на основе синхронных D-триггеров.

СИ-синхроимпульс (осуществляет сдвиг импульса информации на 1 ед вправо).

Dr-данные, поступающие в регистр при сдвиге инфо.

Сдвиг:  Di=Di-1 – слева-направо;  Di=Di+1 – справо-налево.

Пример использования  таких регистров: в транспорте.

Там вход --, а  выход ||

…\M1M0DIi	000	001	011	010	110	111	101	100
000		1
001		1					1	1
011		1			1	1	1	1
010		1			1	1
110		1	1	1	1	1
111		1	1	1	1	1	1	1
101		1	1	1			1	1
100		1	1	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. Синтез универсального регистра.

Регистр – функциональный узел ЭВМ накапливающего типа, представляющий собой регулярную структуру состоящую из элементов памяти и комбинационных схем и предназначенный для:

-выполнения  ввода, хранения, считывания ифно;

-преобразования  параллельного кода в последовательный  и наоборот;

-для выполнения  поразрядных операций. (лог +, *)

В зависимости от выполняемой функции различают:

-регистры памяти ( || регистры )

-регистры сдвига.

Регистры, выполняющие  несколько фу-ий называют универсальными:

-сдвиг влево  /вправо

-загрузка начального  кода.

-хранение.

Тип выполняемой  микрооперации задаётся управляющими сигналами.Mo,M1 (Made) – сигналы режима. So,S1-др об

M1	M0	Тип Микрооп.
0 0 1 1	0 1 0 1	Загру н.к. Сдв Впр Сдв Вл Хранение

Все микрооперации  выполняет СИ (синхроимпульс).

Таблица переходов  и карта Карно универс регистра (СИ=1). Qi*=f(M1,M0, DIi,Qi-1,Qi,Qi+1).   Di=Qi*.

Время t						t+1
M1	M0	DIi	Qi-1	Qi	Qi+1	Qi*
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 - - - - - -	- - 0 1 - - - -	- - - - - - 0 1	- - - - 0 1 - -	0 1 0 1 0 1 0 1

i=2,3: Qi*=Di=(M1)(Mo)DIi || (M1)MoQi-1 || M1(Mo)Qi+1 || M1MoQ1.

 

M1=0; M0=1 à

M1=1; Mo=0 ß

УГО Регистра:  (ГОСТ 2.743-82 и 91).    Dв-вход инфо; L –сигнал загрузки входа.

 

22. Счётчики. Классификация. Основные параметры. Оценка быстродействия.

   Счётчик-это функциональный узел накапливающего типа, выполняющий функцию счёта числа событий (импульсов) и хранения числа в определённой системе счисления.

 Аббревиатура  обозначения: CTR (Counter) – счётчик от Count-счёт. Под «событием» понимается изменение сигналов, т.е. положит или отрицат перепад.

  Счётчик  выполняет фу-ию подсчёта и хранения.

   Пересчётная схема – это разновидность счётчика, которая преобразует последовательность входных сигналов в предписанную посл-ть изменения состояния.

   Состояние  – это выходной код разрядов  счётчиков.

Счётчик – это  так же совокупность эл-ов памяти (триггеры) и комбин схем.

   Чаще  всего пересчётные схемы используются как делители частоты, если частота вх сигналов постоянная.

На выходах  снимаем делённую частоту. Если частота  не постоянна, то пересчётная схема  выдаёт один импульс на пересчёт.

   Основные параметры счётчика.

1. Модуль счёта М - коэффициент пересчёта схем. Определяет кол-во состояний, в кот может наход счётчик.

2. Ёмкость счётчика E – это то max кол-во состояний, кот имеет счётчик (кроме 0). Max=999.

 Статические параметры:

U0вх, U1вх, U0вых, U1вых, I0вх, I1вх… определяются той элементной базой, на которой строится счётчик.

 Динамические параметры:

1. tзд.р. Указывается при переходе из 0 в 1 или 1 в 0, т.е. tзд.р^1,0 или tзд.р^0,1. Зависит от структуры.

2. Максимальная частота  счёта. Здесь происходит переключение  без фиксации состояния.

3.Частота переключения. Это та частота, при которой  счётчик реагирует нормально.

4. Время предустановки/выдержки  сигнала. Определяется типом элемента, который используется.

   Классификация Счётчиков.

В зависимости  от:

• Выполняемой функции различают:

-суммирующие  СТ=СТ+1

-вычитающие  СТ=СТ-1

-реверсивные.  Вып обе операции. Исп 1 вход  и управляющий сигнал на сум  или вычет.

• Модуля счёта М различают:

-двоичные  D. Вып для 2ой СС

-двоично-кодированные DK. Для всех остальных СС.

• Способа переключения разряда в счётчиках различают:

-асинхронные  (неодновременное переключение вх  или вых сигналами др разрядов)

-синхронные (все  разряды перекл в один и  тот же момент времени).

• Организации цепей переносов различают:

-с послед

-сквозным

               -параллел

               -групповым переносом.

• От порядка изменения состояния различают:

-с естественным  изменением

-с произвольным  изменением состояния.

23-24. Асинхронные двоичные счётчики.Синтез.

Рассмотрим структурный  синтез асинхронных счётчиков. Возьмём  трёхразрядный (n=3) двоичный счётчик.

Использоать мона как D, так и JK-триггеры. Таблица переходов далее:

Q2,Q1,Q0 – разряды. (0-младший разряд; 2-старший)

Т-момент времени, когда подаётся входной сигнал.

Q2*,Q1*,Q0*-момент времени t+1

P2*,P1*,P0*-перенос такта.

t				t+1
Q2	Q1	Q0	T	Q2*	Q1*	Q0*	P2*	P1*	P0*
0 0 0 0 0 0 0 0	0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	0 0 0 0 0 0 0 1	0 0 0 1 1 1 1 0	0 1 1 0 0 1 1 0	0 0 0 0 0 0 0 0	0 0 0 0 0 0 0 1	0 0 0 1 0 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	1 1 1 1 1 1 1 0	0 0 0 1 1 1 1 0	0 1 1 0 0 1 1 0	0 0 0 0 0 0 0 1	0 0 0 0 0 0 0 1	0 0 0 1 0 0 0 1

Проведём минимизацию  Qi*, Pi*. Карты Карно: Q0T\Q2Q1

Результат минимизации:

Q0*=T(Q0)||(T)Q0= T+Q0

Q1*=Q1+Q0T=Q+P0*

Q2*=Q2+Q1Q0T=Q2+P1*

P0*=TQ0

P1*=Q1Q0T

P2*=Q3Q2Q1T

Схема с параллельным переносом:

Триггеры переключаются  не одновременно. Время задержки распространения  счета растет с ростом числа разрядов.

Все разряды переключаются  практически одновременно ( , то они почти равны).

Счетчик со сквозным переносом:

Счетчик с последовательным переносом:

     

 

№	Q3	Q2	Q1	Q0	Q3*	Q2*	Q1*	Q0*	T3	T2	T1	T0
	Q3	Q2	Q1	Q0	Q3	Q2	Q1	Q0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	0	0	1	1	0	0	0	1
3	0	0	1	1	0	1	0	0	0	1	1	1
4	0	1	0	0	0	1	0	1	0	0	0	1
5	0	1	0	1	0	1	1	0	0	0	1	1
6	0	1	1	0	0	1	1	1	0	0	0	1
7	0	1	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1
8	1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1
9	1	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0	1