Учебное пособие: Компаратори слів, перетворювачі кодів та схеми контролю

Полтавський Військовий Інститут Зв’язку

Кафедра схемотехніки радіоелектронних систем

ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ТЕХНІКА ТА МІКРОПРОЦЕСОРИ

напрям підготовки 0924 «Телекомунікації»

Компаратори слів, перетворювачі кодів та схеми контролю.

Полтава – 2006

Навчальна література.

1. Тиртишніков О.І., Корж Ю.М. Обчислювальна техніка та мікропроцесори. Частина 2. Цифрові автомати: Навчальний посібник. – Полтава: ПВІЗ, 2006, с. 20 – 33.

2. Калабеков Б.А., Мамзелев И.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. М.: Радио и связь, 1987.

1. Компаратори слів (схеми порівняння).

Компаратори слів (схеми порівняння) – це комбінаційні цифрові вузли, які виконують функцію порівняння двох кодових слів визначеної розрядності. Основними операціями, що виконуються схемами порівняння, є визначення ознаки рівності або нерівності двох n -розрядних чисел, причому операція порівняння може супроводжуватися визначенням знака нерівності.

Возможно вы искали - Курсовая работа: Комплексная защита типовой локальной вычислительной сети

Розглянемо синтез схеми порівняння двох трирозрядних кодових слів X₂ X₁ X₀ і Y₂ Y₁ Y₀ , яка має три виходи (Y=X, Y>X, Y<X ), за умови, що активний рівень сигналів – логічна 1.

Таблиця істинності схеми буде мати вигляд:

Таблиця 1

Очевидно, що синтез схеми традиційним методом – з поданням вихідних функцій у вигляді ДДНФ та подальшою їх мінімізацією буде занадто складним, оскільки потребує мінімізації трьох функцій шести змінних. Тому виконаємо синтез схеми з використанням евристичних прийомів та без визначення обмежень на застосування елементів тих чи інших типів.

По-перше, очевидно, що схема, яка виконує функцію Y = X, може бути реалізована порозрядним порівнянням слів X₂ X₁ X₀ та Y₂ Y₁ Y₀ , за допомогою елементів рівності та елемента „ТА” (якщо всі розряди двох кодових слів попарно дорівнюють один одному, то і кодові слова в цілому еквівалентні). Відповідна схема зображена на рис. 1.

Похожий материал - Дипломная работа: Комплексная информационная автоматизированная система "Кафедра"

По-друге, будь-яка з трьох вихідних функцій може бути виражена через дві інші. Наприклад, якщо Y не менше X та Y не дорівнює X , то Y > X . Це твердження можна подати таблицею істинності (табл. 2). Отримана таблиця істинності може бути реалізована елементом АБО-НІ на два входи, як показано на рис. 2.

Таблиця 2

Таким чином, залишилося синтезувати схему, яка буде реалізувати функцію Y < X. Вона може бути отримана на підставі наступного твердження: для того, щоб одне кодове слово було більше, ніж друге, достатньо, щоб старший розряд першого слова був більшим, ніж старший розряд другого, або щоб будь-який розряд першого слова був більшим відповідного розряду другого слова за умови, що старші розряди обох слів попарно рівні.

Функція порівняння відповідних окремих розрядів двох кодових слів за умови Xn > Yn може бути отримана на підставі таблиці істинності (табл. 3).

Таблиця 3

Очень интересно - Учебное пособие: Компоненти Electronics Workbench

Таким чином, схема порівняння відповідних окремих розрядів двох кодових слів, за умови X > Y, являє собою елемент ТА, а результати порівняння старших розрядів кодових слів, за умови Y = X, можуть бути отримані з виходів відповідних елементів рівності схеми, що зображена на рис.1.

Трирозрядна схема порівняння відповідних розрядів двох кодових слів, за умовою X >Y, повинна реалізовувати логічну функцію

F_X>Y = F₁ + F₂ + F₃ ,

де:

Так як у схемах порівняння окремих розрядів вхідних кодових слів використовуються інверсії розрядів слова Y , доцільно для зменшення загальної кількості входів схеми перетворити схему, що виконує функцію Y = X (рис. 1) таким чином, щоб вона також використовувала інверсії розрядів слова Y як вхідні аргументи. Це може бути зроблено наступним чином:

.

Тобто в схемі, що виконує функцію Y = X , будуть використовуватися замість елементів рівності суматори за модулем 2.

Вам будет интересно - Курсовая работа: Компоненты ActiveX

Отримана схема компаратора трирозрядних кодових слів зображена на рис. 3.

Рис. 3. Схема компаратора трирозрядних кодових слів

2. Перетворювачі кодів та схеми контролю.

2.1. Перетворювачі кодів.

У цифрових пристроях часто виникає необхідність перетворення інформації з одного двійкового коду в інший. Коди, що відрізняються від найбільш простого натурального 8421, наприклад, застосовуються:

— у цифрових пристроях, ЕОМ та системах передачі даних для виявлення і корекції помилок (код з контролем на парність; код Хеммінга, циклічні коди);

— у перетворювачах аналогових фізичних сигналів у цифрові сигнали для забезпечення погрішності перетворення, що не перевищує одиниці молодшого розряду (код Грея);

Похожий материал - Реферат: Компоненты компьютера

— при виконанні арифметичних операцій в ЕОМ (прямий, зворотний, додатковий коди); для введення в ЕОМ даних (ДДК);

— для побудови цифрових індикаторів (семисегментний код).

Для синтезу перетворювачів кодів можна користуватися двома методами.

1. Перетворення вихідного двійкового коду в десятковий і наступне перетворення десяткового коду у необхідний двійковий код.