Лекция №3 ЭВМ – средство обработки информации. Комбинационные схемы и конечные автоматы.


The Presentation inside:

Slide 0

1 Лекция №3 ЭВМ – средство обработки информации. Комбинационные схемы и конечные автоматы. Информатика 2 Министерство образования и науки Российской Федерации Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева кафедра КС


Slide 1

2 Типы устройств обработки цифровой информации на основе комбинационных схем (КС) совокупность входных сигналов (входное слово) однозначно определяет совокупность (комбинации) выходных сигналов (выходное слово) на основе конечных (цифровых) автоматов имеют конечное число внутренних состояний


Slide 2

3 Функционирование конечного автомата задается входным алфавитом: X {x0, x1, x2,…, xi,… xn}, выходным алфавитом: Y{у0, y1, y2,…, yi,… ym}, алфавитом состояний: Q {q0, q1, q2,…, qi,… qr,}, где q0 – начальное состояние автомата, функцией переходов, определяющей переход автомата из qi состояния в следующее qi+1 состояние: qi+1 = ?(qi, xi), или как функция времени: Q(t+1) = ? [Q(t), X(t)]. функцией выходов, определяющей выходные сигналы автомата в состоянии qi: yi = ?(qi, xi) или, как функция времени: Y(t) = ? [Q(t), X(t)].


Slide 3

4 Конечные автоматы Автомат Мили Автомат Мура Задается функцией выходов, определяющей выходные сигналы автомата в состоянии qi: yi = ?(qi, xi) или, как функция времени: Y(t) = ? [Q(t), X(t)] Выходные сигналы зависят только от состояния конечного автомата qi.: yi = ?(qi) или, как функция времени: Y(t) = ? [Q(t)]


Slide 4

5 Триггеры – элементы памяти цифровых автоматов, в свою очередь являются элементарными цифровыми автоматами (автоматами Мура) с двумя устойчивыми состояниями.


Slide 5

6 Основные типы триггеров триггер с раздельной установкой состояний (RS-триггер), триггер "защелка" (D - триггер), универсальный триггер (JK - триггер), триггер со счетным входом (T - триггер)


Slide 6

7 Основу триггера - кольцевая схема из двух инверторов


Slide 7

8 Переходы асинхронного триггера RS-триггер


Slide 8

9 Структурная схема и обозначение RS-триггера


Slide 9

10 Схема синхронного RS-триггера и его обозначение на функциональных схемах


Slide 10

11 Таблица перехода D-триггера


Slide 11

12 Схема, условное обозначение на функциональных схемах D-триггера


Slide 12

13 D-триггер с дополнительными RS входами


Slide 13

14 Схема двухтактного синхронного D-триггера и его обозначение на функциональных схемах


Slide 14

15 Схема асинхронного и синхронного Т-триггеров и обозначение синхронного Т-триггера


Slide 15

16 Схема Т-триггера 8 на основе D-триггера


Slide 16

17 Обозначение JK-триггера с инверсным динамическим входом


Slide 17

18 Регистры — это набор простейших запоминающих устройств (например, триггеров) для временного хранения двоичной информации в устройствах обработки информации. Основные виды регистров: Параллельные Последовательные


Slide 18

19 Схемы изображения регистров


Slide 19

20 Схема синхронного последовательного регистра с параллельным сбросом


Slide 20

21 Суммирующий счетчик


Slide 21

22 Асинхронный Т-триггер


Slide 22

23 Временная диаграмма работ трех разрядного асинхронного суммирующего счетчика с последовательным переносом


Slide 23

24 Вычитающий счетчик


Slide 24

25 Асинхронный реверсивный счетчик


Slide 25

26 Одноразрядный двоичный сумматор Обозначение одноразрядного двоичного сумматора Таблица истинности выходов


Slide 26

27 Для реализации ПФ для выхода Р требуется : три конъюнктора (схемы И) на два входа, дизъюнктор (схема ИЛИ) на 3 входа. Для реализации ПФ для выхода S требуются: дизъюнктор (схема ИЛИ) на 3 входа, инвертор (схема НЕ), конъюнкторы (схемы И) на 2 и 3 входа. дизъюнктор (схема ИЛИ) на 2 входа


Slide 27

28 Функциональная схема одноразрядного сумматора ,


Slide 28

29 Схема и обозначение параллельного сумматора на функциональный схемах


Slide 29

30 Дешифратор – это устройство, которое имеет n входов и 2 n выходов, причем каждой i-ой комбинации сигналов на входе соответствует сигнал на одном определенном 2i-ом выходе. Другими словами, дешифратор – это устройство, которое дешифрирует число в позицию. Дешифраторы предназначены для декодирования (распознавания) кодовых комбинаций (адрес устройства, код операции и т. д.).


Slide 30

31 Для реализации ПФ для выхода Р требуется : три конъюнктора (схемы И) на два входа, дизъюнктор (схема ИЛИ) на 3 входа. Для реализации ПФ для выхода S требуются: дизъюнктор (схема ИЛИ) на 3 входа, инвертор (схема НЕ), конъюнкторы (схемы И) на 2 и 3 входа. дизъюнктор (схема ИЛИ) на 2 входа


Slide 31

32 Таблица истинности выходов дешифратора на три входа


Slide 32

33 Схема дешифратора и его обозначение на функциональных схемах


Slide 33

34 Схема мультиплексора и его обозначение на функциональных схемах


Slide 34

35


Slide 35

36 Обозначение демультиплексора на функциональных схемах


Slide 36

37 Вопросы по лекции


Slide 37

38 Вопросы по лекции В чем отличие конечного автомата от комбинационных схем? Как различаются автоматы Мура и Мили? Сколько состояний имеет элементарный автомат? Что такое триггер? Почему Т-триггер называют триггером со счетным входом?


Slide 38

39 6. В какое состояние перейдет Т-триггер при входном сигнале Т = 1? 7. Какая запрещенная комбинация входных сигналов для RS-триггера? 8. В какое состояние перейдет RS-триггер при сигнале S = 1? 9. В какое состояние перейдет JK -триггер при сигнале К = 1? 10. В какое состояние перейдет JK -триггер при сигнале J = K = 1?


Slide 39

40 11. Что называют регистром? 12. Какой регистр называют сдвигающим? 13. Для чего предназначен счетчик? 14. Какой счетчик называют суммирующим? 15. Какой счетчик называют вычитающим?


Slide 40

41 16. Какой счетчик называют реверсивным? 17. В какое состояние перейдет 3-х разрядный суммирующий счетчик из состояния 111? В какое состояние перейдет 3-х разрядный вычитающий счетчик из состояния 000? Для чего предназначен двоичный сумматор? 20. Когда в двоичном сумматоре сигнал переноса р = 1?


Slide 41

42 21. Что такое дешифратор? 22. Дешифратор – это комбинационная схема? 23. Сколько выходов имеет полный дешифратор при 3 входах? 24. На каком выходе дешифратора будет сигнал, равный 1, при входном сигнале 101? 25. На каком выходе дешифратора будет сигнал, равный 1, при входном сигнале 111?


Slide 42

43 26. Мультиплексор – это комбинационная схема? 27. Какие входные сигналы имеет мультиплексор? Какой информационный сигнал D пройдет на выход мультиплексора, если управляющие сигналы равны 00? Какой информационный сигнал D пройдет на выход мультиплексора, если управляющие сигналы равны 11? 30 Какие входные сигналы имеет демультиплексор?


×

HTML:





Ссылка: