Файл: Семененко В.А. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах учеб. пособие для студентов всех специальностей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ство разрядов числа), то число выходных шин дешифратора N = 2".

Нарис. 3—36 показана простейшая схема диодного деши­ фратора на 4 выхода и 2 входа. Работает она следующим образом. Если Хі = 0, и X2 = 0, то триггеры Т\ и Т2 находят-

Рис. 3—36. Простейшая схема диодного фешифратора на 2 входа и 4 выхода

ся в нулевом состоянии т. е. имеют высокий потенциал на

левых выходах

и

низкий — на правых. Тогда диоды

Д и Д 2,

Дь,Дз заперты,

поскольку на их катодах высокий потенциал,

а Д з , Д\, Д 7, Дв

открыты,

так как на

их катодах

низкий

потенциал.

 

только

на выходе О

будет высокий «1»

Следовательно,

уровень напряжения, а на выходах 1, 2, 3 — низкий, так как через сопротивления R2, Rs, Ri протекает ток.

Если приходит сигнал на вход Хь то триггер Т\ будет находиться в единичном состоянии и, следовательно, на его правом выходе будет высокий, а на левом — низкий уровень напряжения, а в триггере Т2, по-прежнему находящемся в нулевом состоянии, на левом выходе — высокий уровень, на правом—низкий. Поэтому диоды Дз, Д 6 и Дз, Д і заперты, а Д 1, Д 2 и Д 7, Дз проводят ток. Только по шине 2 (с включен­

ными диодами Д з и Дз) не

протекает

ток

только

на ее

выходе 2 будет высокий уровень.

X] =

1,

Х2 => 1

высо­

При комбинации входных

сигналов

кий уровень, соответствующий коду «1», будет на выходе 3, при комбинации Х\ — О, Х2 = 1 — на выходе 1.

Таким образом, в зависимости от комбинации входных сигналов высокий уровень напряжения всегда будет только

150


на одной из выходных шин. Логика работы такого дешифра­ тора отображена в таібл. 15.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 15

 

Входы

 

 

Выходы

 

 

 

*2

вых. 0

вых.

1.

вых.

2

вых. 3

0

0

1

0

 

0

 

0

0

1

0

1

 

0

 

0

1

0

0

0

 

1

 

0

1

1

0

0

 

0

 

1

На рис. 3—37 приведена схема дешифратора на 16 выхо­ дов, построенного по тому же принципу и содержащего 64 диода. Число диодов в дешифрирующей схеме может быть сокращено применением многоступенчатой дешифрации. На рис. 3—38 приведен пример такого же, как и на рис. 3—37.

Рис. 3—37. Схема одноступенчатого дешифратора на 16 выходов

дешифратора, но построенного по принципу двухступенчатой дешифрации (выходы дешифратора на два выхода, изобра­ женного на рис. 3—36, служат входами во вторую дешифри­

151

рующую схему). Число диодов в такой схеме на 16 меньше, чем в схеме, представленной на рис. 3—37.

Этот принцип всегда используется при построении боль­ ших дешифрирующих схем. Так, при количестве триггеров, равном 8 ( 256 выходов) при одноступенчатой дешифрации потребовалось бы 2048 диодов, а при трехступенчатой деши­ фрации —только 608 диодов.

Рис. 3—38. Схема двухступенчатого дешифратора на 16 вы­ ходов

Логика работы дешифраторов в соответствии с состояния­ ми триггеров для схем рис. 3—37 и рис. 3—38 приведена в таблицах 16 и 17.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 16

 

 

Т а б л и ц а 17

т4

 

т2

т„

 

ВЫХ.

вых.

 

ВЫХ.

Тз

вых.

II

I

 

 

дешифр.

 

 

 

 

 

 

группы

группы

 

о

0

0

0

0

0

0

 

0

 

0

0

0

1

1.

0

L

 

1

, 0

0

1

0

2

0

2

 

2

 

0

0

1

1

3

0

3

 

3

 

0

1

0

0

4

1

0

 

4

 

0

1

0

1

5

1

1

 

5

 

0

1

1

0

6

1

2

 

6

.

0

1

1

1

7.

1

3

 

7

 

I

0

0

0

8

2

0

 

8

 

1

0

0

1

9

2

1

 

9

 

1

0

1

0

10

2

2

 

10

 

1

0

1

1

11

2

3

 

11

 

1

1

0

0

12

3

О

 

12

 

1

1

0

1.

13

3

1

 

13

 

1

1

1

0

14

3

2

 

14

 

1

1

1

1

15

3

3

 

15

152


§ 3—4. Типы МОЗУ

Рааличают МОЗУ матричного типа и типа z. Принцип действия МОЗУ матричного типа на 4096 кодов легко вонять из рис. 3—39. Каждый сердечник матрицы пронизан четырьмя обмотками: X и У — входные шины сердечника; третья обмот­ ка, общая для всех сердечников одного разряда,— обмотка

считывания; четвертая обмотка называется обмоткой за-

Рис. 3—39. Схема матрицы МОЗУ матричного типа

прета. Назначение последней станет понятным ниже. Сердеч­ ник запоминает один разряд двоичного числа. Одна матрица для 4096 кодов содержит соответственно 4096 ферритовых сердечников и служит для запоминания одного равряда всех 4096 чисел. Для запоминания я-двоичных разрядов нужно, очевидно, я таких матриц. Принцип, используемый для записи и чтения информации в матрице, называют принципом совпа­ дения токов (рис. 3—40); информация в К сердечник запи­ сывается и считывается путем одновременной посылки им­

пульсов тока с амплитудой ■ ^ в провода Хк и Ук. К-й

сердечник, находящийся на пересечении возбужденных шин, окажется выбранным, т. е. он способен перейти из состояния +Вг в —Вг. Сердечники матрицы, пронизанные одной из воз­ бужденных шин, окажутся полувыбранными, так как ток

величиной в

1т.

поступит только

на одну их обмотку.

2

При записи (1) по проводам Хк

и Ук (рис. 3—40) пода­

ются импульсы считывания отрицательной полярности —

153

и импульсы записи - -'”зп ■ положительной полярности. Ток

запрета в обмотку запрета не подается. При записи «О»

подается ток запрета, поэтому сердечник останется в состоя­ нии — Вг.

5/

■7

Запрет

 

 

 

[Iwan

 

т Р

■йдм

 

Г

t

т 3*

 

i f F

 

 

/

Ішсл.

Ilrnm

г

Ilttvt

I Im in .

*Ъ%

-вг,

Irmn.

3 » /

Эко*

1

,

 

Рис. 3—40. Принцип

записи — чтения

полувы­

бранными токами

в МОЗУ матричного

типа

МОЗУ типа

Z (на примере ЭВМ

М-20)

на

4096

кодов

состоит из

матрицы,

содержащей

4096 координатных

сердечников

(рис.

3—41,а);

числовых

линеек

(рис.

3—41,6), каждая из которых запоминает

о'дно

re-разрядное двоичное

число;

схем

записи — считывания

и

управления.

Для записи — считывания информации

К

'числовой

лннеики в Д-й

координатный, сердечник посылаются

считывающие токи

по

соответству­

ющим шинам Xk и У*.

Для перемагннчивания координатных сердечников

используется принцип

совпадения

токов

Іх

и

/ у.

Для

возвращения

координатного сердечника в начальное (нулевое)

состояние

используется

специальная обмотка смещения

(рис. 3—41, а). Выбранный координатный

сердечник при перемагничивании посылает в

обмотку

Z

импульс,

сбра­

сывающий в нуль все сердечники числовой линейки. При этом

с тех

сер­

дечников числовой линейки, в которых был записан код «1», в выходную

обмотку считывается код «1». (положительный сигнал), с

сердечников,

содержащих

«О» — нулевой сигнал (сигнал

помехи).

Для

сохранения

считанной информации ее нужно восстановить. Поэтому

считанный

из

МОЗУ код

посылается как в АУ машины по

кодовым

шинам числа,

так

и по цепям восстановления в обмотки записи МОЗУ. При записи инфор­ мации в соответствующую числовую линейку с выбранного координатного сердечника по обмотке Z посылается считывающий импульс, который сбрасывает все сердечники числовой линейки в нуль, и по сигналу

154


Рис. 3—41. а — схема матрицы; б — схема чис­ ловой линейки МОЗУ типа г; в — положение

рабочей точки координатных сердечников

«запись» в них происходит запись нового числа. Считанный код при этом не попадает в машину,’ так как на выходные усилители импульса разре­ шения на выдачу кода не подается (рис. 3—42). ’

Рис. 3—42.'Блок-схема МОЗУ

Блок-схема МОЗУ представлена на рис. 3—42. Здесь МК — магнитный куб (матрицы для матричного МОЗУ и матрицы с числовыми линейками' для МОЗУ тина z) на N w-разрядных двоичнріх чисел; БЗК — блок .записи кодов,

,155

БВУ — блок выходных усилителей; БУ, — блок управления МОЗУ, DA* — блок выборки ячейки МОЗУ по оси х (деши­ фратор адреса X ); DAy — блок.выборки ячейки МОЗУ по

оси у

(дешифратор адреса У); КШЧ — кодовые шины числа;

КИІА —кодовые шины' адреса.

 

 

 

■При этом в случае

зашей

кода из

блока

управления

МОЗУ

в блок записи

кодов

подается

сигнал

записи, при

чтении

кодов сигнал из блока управления МОЗУ подается

«а выходные усилители чтения кодов.

 

 

 

§ 3—5. Постоянные запоминающие устройства

 

«а магнитных сердечниках

 

На

рис. 3—43 изображена числовая линейка

на магнитных сердечни­

ках для хранения п пятиразрядных чисел. Порядок выборки этих чисел, постоянно хранящихся в числовой линейке, следующий.

Для считывания, например, первого числа на вход 1 подается сигнал,

устанавливающий

сердечники, связанные с этой отмоткой, в положение

+ Вг (единичное

состояние).

Те

сердечники,

которые

обмотка входа

1

обходит (на рис.

3—43 второй

и

четвертый),

остаются

в нулевом

поло­

жении. Сигналы,

возникшие в

выходных обмотках

сердечников

при

их

переключении из положения — Вг

в положение +' Вг,

будут такой поляр-

Рис. 3—43. Принцип построения постоянного ЗУ на ферритовых сердечниках

ности, что они не воспринимаются последующими цепями. Для считы­ вания числа в общую обмотку считывания подается сигнал, сбрасыва­ ющий в нуль все сердечники числовой линейки. При этом на выходных обмотках сердечников, установленных перед этим в состояние + Вг, возникают импульсы, которые воспринимаются последующими цепями. Таким образом, будет считано число 10101. Аналогично осуществляется считывание и других чисел, записанных в числовую линейку.

В ряде ЦВМ (например, Мир-1) такие ЗУ наряду с МОЗУ получили широкое применение.

§ 3—6. Магнитные барабаны, ленты и диски

Магнитные барабаны, ленты и диски используются в ка­ честве носителей информации во внешних запоминающих устройствах. Они надежны, обладают сравнительно высоким быстродействием (время обращения составляет десятки мил­ лисекунд) и большой емкостью памяти (сотни тысяч и мил­ лионы чисел).

156