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
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 |
,и |
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 |
1т„ |
|
|
Г |
t |
|
т 3* |
|
i f F |
|
|
/
Ішсл.
Ilrnm
г
Ilttvt
I Im in .
*Ъ%
-н
-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-й |
'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