Дискретное устройство (ДУ)
J3=Q2Ú Q1Ú Q0
K3=Q2Ú Q1Ú Q0
Если ввести понятие переноса, то микрооперация преобразования в дополнительный код реализуется по следующим формулам .
Pi | Qt | Qt+1 | J | K | Pi+1 | Qt |
J |
Qt |
Pi+1 |
||||
0 | 0 | 1 | 1 | * | 0 | Pi | 1 | * | Pi | 0 | 1 | ||
0 | 1 | 0 | * | 1 | 0 | 0 | * | 0 | 0 | ||||
1 | 0 | 0 | 0 | * | 1 | ||||||||
1 | 1 | 1 | * | 0 | 0 | Qt | K | ||||||
Pi | * | 1 | |||||||||||
* | 0 | ||||||||||||
Функции возбуждения триггера для данной операции имеют следующий вид:
Схема цепи, реализующей данную операцию, изображена на рис. 3.8.
рисунок 3.8
3.2.9. Микрооперация свертки по модулю 2 (послед.).
Свертка по модулю 2 применяется для контроля кода.
Схема цепи, реализующей данную операцию, изображена на рис. 3.9.
рисунок 3.9
3.3. Построение объединенных функций возбуждения.
Построение объединенных функций возбуждения триггеров реализуется следующим образом :
- построение объединенной таблицы функционирования для каждой микрооперации и каждого установочного входа триггера ;
запись и минимизация функций возбуждения .
Таблица 3.1 является объединенной таблицей функционирования ДУ. В ней строки соответствуют микрооперациям ,а столбцы установочным входам триггеров и переносам. Для каждого установочного входа записывается функция возбуждения.
На основании оставленной таблицы синтезируем функции возбуждения триггеров
Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | |||||
J3 | K3 | J2 | K2 | J1 | K1 | J0 | K0 | |
Запись 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Запись слова | x3 | x2 | x1 | x0 | ||||
Сдвиг вправо | P3 | P2 | P1 | P0 | ||||
Логическая операция | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
Вычитание | ||||||||
-1 (пар.) | Z`3 | Z`3 | Z`2 | Z`2 | Z`1 | Z`1 | Z`0 | Z`0 |
дополнитель-ный код | P3` | P3` | P2` | P2` | P1` | P1` | P0` | P0` |
Преобразуем выражения к требуемому базису:
3.4. Расчет быстродействия ДУ.
Быстродействие дискретного устройства следует оценивать по максимальной частоте тактовых импульсов, поступающих на синхронизирующий вход. Максимальная частота тактовых импульсов – это максимально допустимая частота подаваемых в дискретное устройство импульсов, не приводящих к нарушению его работы. В общем случае для расчета максимальной тактовой частоты необходимо определить минимальные длительности тактового импульса и паузы между тактовыми импульсами. Тогда частоту fmax можно определить по формуле :
Длительность такта для синхронных схем дискретного устройства определяется исходя из быстродействия используемого триггера. Длительность паузы между тактовыми импульсами определяется временем переходного процесса в дискретном устройстве и оценивается максимальной длиной функциональной цепи :
,
где – максимальная задержка сигнала на одном элементе;
n – число уровней функциональной цепи (глубина КСх);
Вычисляем максимальную тактовую частоту дискретного устройства :
4. Проектирование ДУ на БИС.
4.1. Проектирование схемы ДУ.
4.2. Карта программирования ПЗУ.