Файл: Пакулов, Н. И. Мажоритарный принцип построения надежных узлов и устройств ЦВМ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

при втором — десять МСС и при третьем— девять МСС (одна первого вида и восемь второго вида). С точки зре­ ния унификации и уменьшения плотности упаковки ком­ понентов более предпочтительным является второй вид МСС. На рис. 2.46 показана схема дешифратора, пост­ роенная на субсистемах второго вида согласно выраже­ нию (2.81).

Рис. 2.46. Структурная схема дешифратора, построенная на УФМ.

Синтез сумматора-вычитателя параллельного дей­ ствия комбинационного типа. Для синтеза сумматора-

вычитателя

параллельного

действия

комбинационного

типа

на базе

УФМ

используется соотношение (2.23) и

15-я строка табл. 2.21.

 

 

 

 

Для получения соотношения (2.23) достаточно поло­

жить:

 

 

 

 

 

 

 

 

X i = Xl,

Xo =

Zi,

rl=

C0,

r2 = xi,

 

 

Гз— х с,

X3= Zi,

Xi=C0;

 

 

Qi=*C,

Q2 —S,

Q,3 = &.

Тогда

получим

 

 

 

 

( 2.82)

 

 

 

 

 

 

 

135


Для синтеза переключателя режимов работы сумма- тора-вычитателя используем 7-ю строку табл. 2.21, поло­

жив

_

 

 

X i = Ъ \ Х 2=(?вы ч,

^1= 1, f z —

l ,

Г 3 — 0 ,

Х з — С ,

X i = Q c j i .

 

В результате получим

 

 

 

Q2= С (b) —

.

(2.83)

МСС сумматора-вычитателя параллельного действия может содержать различное количество разрядов в зави-

Рис. 2.47. Структурная схема сумматора-вычислителя парал­ лельного действия, построенная на УФМ.

спмостн от требуемого количества выходов. Так, напри­ мер, при двух выходах в каждом разряде МСС будет иметь 11 разрядов, а при одном выходе— 14 разрядов. В первом случае потребуется МСС с 61 выводом, во вто­ ром— с 62 выводами.

На рис. 2.47 показана схема сумматора-вычитателя, построенная в соответствии с выражениями (2.82) и (2.83).

Синтез накапливающего сумматора-вычитателя парал­ лельного действия. Используя 19-ю строку табл. 2.21, можно составить схему одноразрядного сумматора-вычи­ тателя накапливающего типа, если положить

X i = =Xi, Х2 ~

—1,

А*1 Г2

 

Хз = Х{,

Xk— Ci-l,

rs = Si.

 

При этом получим:

 

 

 

5 (~(х,#С<-1#5*) # (*i#C ;-i# £ i)

(2.84)

 

 

 

(2.85)

 

 

 

(2.85а)


Схема одноразрядного сумматора-вычитателя накап­ ливающего типа, построенная на базе одного УФМ в со­ ответствии с уравнениями (2.84) —(2.85), приведена на рис. 2.48. На основе этой схемы можно построить накап­ ливающий сумматор-вычитатель параллельного действия. МСС с двумя выходами «а разряд (Si и Si) в этом случае будет содержать 18 разрядов (потребуется 60 вы-

Рис. 2.48. Структурная схема одноразрядного сумматора-вы­ читателя накапливающего типа, построенная на одном УФМ.

Рис. 2.49. Структурная схема накапливающего сумматора-вы­ читателя параллельного дей­ ствия, построенная па УФМ.

водов), а МСС" с одним выходом на разряд (Si) — 24 разряда (потребуется 54 вывода).

На рис. 2.49 показана структурная схема сумматоравычитателя накапливающего типа с одним выходом на разряд. Схема переключателя режимов работы суммато­ ра-вычитателя для данного случая строится согласно выражению (2.83). Рассматриваемый сумматор-вычита­ тель может использоваться как ре­ версивный счетчик, если на его пер­

вый разряд подать

последователь­

ность импульсов, а

на остальные

разряды — нулевые

сигналы.

связи

Синтез узла связи.

Узел

предназначен

для

 

управляемой

передачи информации,

он является

неотъемлемой

частью

любого

устройства

ЦВМ.

 

На

одном

Рис. 2.60. Структурная

схема

узла

связи

с попарным объединением УФМ.

 

 

137


УФМ можно построить одноразрядный узел связи, со­ стоящий из двух д в у х в х о д о в ы х элементов И, объединен­ ных элементом ИЛИ (7-я строка табл. 2.21). Для по­ строения более сложного узла связи достаточно объеди­ нить между собой инверсные выходы соответствующего количества выходных элементов УФМ.

На рис. 2.50 показан один из вариантов структурной схемы узла связи, где УФМ объединены попарно. При­ веденный узел связи имеет парафазные выходы, и t'-й

разряд узла

описывается соотношением

 

 

 

iji луг, V zfr., V virs V ЩГ4,

 

(2.86)

где ги г2, rs,

г4 — управляющие сигналы; х,,

2;,

у,-, ву,- —

входные информационные сигналы t-ro разряда узла.

Восьмиразрядный

узел связи

(2.86)

размещается

в одной МСС с 54 выводами.

действия.

Регистр

Синтез регистров

параллельного

параллельного действия с парафазными входами и выхо­ дами строится в соответствии с выражением (2.87) (16-я строка табл. 2.21):

Я = ( * i # n # 0 ) # Q 2# (x i# / - i# 0 ),

(2.87)

где Х\, .Tt — входные сигналы; г\— управляющий сигнал, разрешающий запись информации в регистр.

На рис. 2.51 приведена структурная схема параллель­ ного регистра, построенная на УФМ согласно выражению (2.87). МСС в этом случае может разместить 15-разряд- ный регистр с управляемыми парафазными входами и парафазными выходами (потребуется 63 вывода). Ре­ гистр со сдвигом в сторону младших и старших разрядов строится па основании соотношений (2.61) —(2.64). Для повышения надежности регистры со сдвигом выполняют­ ся по двухтактной схеме.

При "сдвиге кода числа в сторону старших и млад­ ших разрядов на несколько разрядов регистр строится в соответствии с выражениями, записанными в 17-й стро­ ке табл. 2.21:

Qi= £i# i 2# Q i,

<3з=£з#г4#0з.

а узлы связи —согласно выражению (2,86).

138


Рис. 2.51. Структурная схема регистра с парафазными входами и выходами, построенная на УФМ.

На рис. 2.52 представлена схема двухтактного регистра со сдвигом ко­

да

числа

на 0, 1, 2

и 3

разряда как

в

сторону

младших,

так

и в сторону

старших разрядов (на рисунке показа­ ны цепи сдвига для двух разрядов, для остальных раз­

рядов соединения делаются аналогично). МСС в этом случае содержит 15-разрядный регистр со сдвигом кода числа в сторону младших и старших разрядов на 0, 1, 2 и 3 разряда (потребуется 63 вывода).

Синтез счетчиков. Рассмотрим порядок построения суммирующих счетчиков на базе потенциальных тригге­ ров, реализованных на УФМ. В качестве элементарного автомата возьмем потенциальный триггер с раздельными входами (16-я строка табл. 2.21). Таблица переходов и

функций

возбуждения двухразрядного

суммирующего

счетчика приведена ниже

(табл.

2.22).

 

Т а б л и ц а

2.22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г>1

q '

9!

О

О

X

 

 

 

" 3

ч \

 

 

 

^ / + 1

л >

1

0

0

0

1

0

1

а ,

0

1

0

I

1

0

1

0

0

1

1

1

0

1

1

0

1

0

( Ц

I

1

1

0

0

1

0

1

0

Из табл. 2.22 следует, что

 

 

 

II

Tzy

q\ =

# Q't # 0;

 

 

q\ -

x # Q) # 0;

 

 

 

 

 

£

=

XQ\Q2t = q\<?t,

 

q\ =

=

q\ Щ,

q\ =

q\ =Н=Q] # 0 (при а, =

(2.88)

(2.89)

(2.90)

а, = 0).

-(2.91)

Выражения для функций возбуждения других разрядов счетчика составляются аналогично.

139