Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

содержит лишь последовательность состояний системы. Выходные состояния образуются в ПЗУ выдачи из переменных состояния и некоторых входных переменных. Поэтому /2, как правило, мало по сравнению с /. Возможны также случаи, когда входные переменные оказывают влияние только на декодирование выходных кодов, а не на последовательность состояний. Такие входные переменные при разделении ПЗУ в соответствии с рис. 20.42 могут быть соединены непосредственно лишь с ПЗУ выдачи . Поэтому может быть также /j < /.

Так как оба ПЗУ соединяются только с теми входными переменными, которые необходимы для осуществления операции или, вернее, управления выводом данных, то получается значительное уменьшение требуемой емкости памяти. Наименее благоприятный случай-это когда для обоих ПЗУ требуются все / входных переменных. Тогда необходимая суммарная информационная емкость памяти обоих ПЗУ равна емкости одного ПЗУ на структурной схеме рис. 20.1.

Следовательно, экономия в информационной емкости памяти не достигается. Однако в этом случае в соответствии с рис. 20.42 разделение на два ПЗУ выгодно: при этом система легче может удовлетворять различным требованиям. Существует множество случаев, когда последовательности состояний идентичны и различаются только команды выдачи. Тогда заменяется только ПЗУ выдачи , а программное ПЗУ остается неизменным.

Входной мультиплексор

На практике для сокращения емкости памяти можно использовать еще .другую

особенность последовательностных схем: часто число входных переменных I существенно превышает число переменных в адресе ПЗУ. С другой стороны, декодируется только относительно малая часть из возможных комбинаций 2. Поэтому в качестве адресов можно использовать не все входные переменные, а выделять в каждом состоянии с помощью мультиплексора лишь нужные переменные. Этот способ иллюстрируется блок-схемой (рис. 20.43).

Кроме переменных состояния к выходам ПЗУ подключаются еще только выходные сигналы X мультиплексора. Управление мультиплексором осуществляется с помощью двоичного числа Q, образуемого на нескольких дополнительных вькодах ПЗУ. Выбранные для этого входные переменные обозначаются через Xq.

Если при изменении состояния должно быть опрошено несколько переменных, то необходимо производить перебор всех переменных последовательно, так как может быть выбрана только одна переменная. Для этого разбивают данное состояние на несколько подсостояний, для которых выбирается лишь одна переменная. В результате большое число состояний системы может быть представлено с помощью нескольких дополнительных переменных состояния. Дополнительные аппаратурные затраты все же малы по сравнению с экономией памяти, получаемой при мультиплексированном опросе входных переменных.

Проиллюстрируем это на типичном примере. Пусть необходимо спроектировать последовательностное устройство, диаграмма состояний которого приведена на рис. 20.44. Оно имеет четыре состояния и шесть входных переменных. Для реали-

Память переметил состояния

Рис. 20.43. Уменьшение емкости памяти с помощью входного мультиплексора.

Xo*X4*Xs

Рис. 20.44. Пример диаграммы состояний.

зации в соответствии с основной блок-схемой на рис. 20.1 необходимо ПЗУ с 8 входами. Его информационная емкость составляет 2*-256 слов. Предположим, что необходимы две выходные переменные. Принимая во внимание обе переменные состояния, получаем, что длина слова составляет 4 бит, а общая информационная емкость памяти равна 1024 бит.

Теперь рассмотрим реализацию с помощью входного мультиплексора. Прежде всего разобьем состояния А и С на три подсостояния, для которых опрашивается только одна из обозначенных на рис. 20.44 входных переменных. Э результате получаем модифицированную диаграмму состояний, представленную на рис. 20.45, из которой следует, что теперь имеется уже восемь состояний, которые обозначим как So - Sj. Как легко проверить, переход из макросостояния А в макросостояние В происходит тогда, когда Хз = О, Xq = 1 и

Таблица 20.7

Таблица состояний

Рис. 20.45. Модифицированная диаграмма состояний с единственным запросом для каждого состояния.

Xi = 1, в соответствии с первоначальной диаграммой состояний на рис. 20.45.

Для представления восьми состояний требуются три переменные состояния. ПЗУ, согласно рис. 20.43, должно иметь кроме трех выходов для управления 8-вхо-довым мультиплексором еще и два у-вхо-да.

Отсюда определяем необходимую длину

Таблица 20Я Таблица программирования ППЗУ

Адрес

Содержимое

Z(f.)

Любой

Любой

слова-8 бит. Кроме трех переменных состояний адресной переменной является также выходной сигнал мультиплексора. Отсюда находим требуемую информационную емкость памяти: 2* слов по 8 бит = 128 бит

Это составляет лишь примерно десятую часть по сравнению с емкостью памяти, необходимой при стандартной реализации.

Составление таблицы истинности не представляет труда. Из диаграммы состояний на рис. 20.45 непосредственно получается таблица состояний 20.7. Она по-

казывает, какой вектор состояний Zit+i) следует за вектором Z(tjt) в зависимости от того, какое значение (1 или 0) принимает х. Двоичное число Q при этом относится к выбранному в состоянии квалифика-тору Xq. Если теперь представить в двоичной форме числа Z{t, Z{t+i) и Q, то получим непосредственно таблицу программирования 20.8. В графу Содержимое внесены только шесть требуемых для управления разрядов. Дополнительные разряды для выдачи данных могут быть добавлены по желанию.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.