Шина адреса
Шина адреса представляет собой набор проводников; по ним передается адрес ячейки памяти, в которую или из которой пересылаются данные. Как и в шине данных, по каждому проводнику передается один бит адреса, соответствующий одной цифре в адресе. Увеличение количества проводников (разрядов), используемых для формирования адреса, позволяет увеличить количество адресуемых ячеек. Разрядность шины адреса определяет максимальный объем памяти, адресуемой процессором.
Для ясности...
Представьте себе следующее. Если шина данных сравнивалась с автострадой, а ее разрядность — с количеством полос движения, то шину адреса можно ассоциировать с нумерацией домов или улиц. Количество линий в шине эквивалентно количеству цифр в номере дома. Например, если на какой-то гипотетической улице номера домов не могут состоять более чем из двух цифр (десятичных), то количество домов на ней не может быть больше ста (от 00 до 99), т. е. 102. При трехзначных номерах количество возможных адресов возрастает до 103 (от 000 до 999) и т. д.
В компьютерах применяется двоичная система счисления, поэтому при двухразрядной адресации можно выбрать только четыре ячейки (с адресами 00, 01, 10 и 11), т. е. 22, при трехразрядной — восемь (от 000 до 111), т. е. 23.
Например, в процессорах 8086 и 8088 используется 20-разрядная шина адреса, поэтому они могут адресовать 220 (1048 576) байт, или 1 Мбайт, памяти. Объемы памяти, адресуемой процессорами Intel, приведены в табл.
Форматы представления чисел в цифровых системах. Числа с фиксированной и плавающей точкой. ЛЕКЦИЯ 7. В КОНЦЕ.
В формате с плавающей точкой хранится 2 числа порядок и мантисса. Так как порядок может быть и отрицательным, то приняли еще одно правило: порядок всегда смещенный. То есть если порядок колеблется от +128 до -127 то к порядку всегда прибавляют 127 и тогда он колеблется в пределах от 0 до +255 и таким образом нам не приходится хранить знак числа.
Цифровые фазовые детекторы. Устройство, принцип работы. Реализация фазового детектора на триггерах.
Лекция 9.
Схемы частотных и фазовых детекторов широко используются в аналоговой технике. Однако в большинстве случаев в таких схемах используются трансформаторы, что делает такие схемы неудобными для массового производства, поэтому имеет смысл попытаться найти решение при помощи цифровых микросхем.
В аналоговых схемах наилучшими характеристиками обладают фазовые детекторы, построенные на основе умножителя. Составим таблицу истинности умножителя, сигнал на входе которого может принимать только два значения - единицу и минус единицу. Использование таких уровней позволяет интерпретировать сигнал на входе умножителя как знак сигнала.
Таблица 1 Таблица истинности умножителя знаков.
X1 |
X2 |
Y |
-1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
1 |
1 |
1 |
Если теперь символ "-1" обозначить как "0", то мы увидим, что полученная таблица истинности совпадает с инвертированной таблицей истинности логического элемента "исключающее ИЛИ". Для сравнения в таблице 2 приведена таблица истинности логического элемента "исключающее ИЛИ".
Таблица 2 Таблица истинности элемента “исключающее ИЛИ”.
X1 |
X2 |
Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Инверсия выходного сигнала в нашем случае не имеет принципиального значения. Это означает, что элемент “исключающее ИЛИ” вполне может быть использован в качестве фазового детектора. Схема цифрового фазового детектора приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема цифрового фазового детектора.
Рассмотрим три варианта сигналов, поступающих на вход фазового детектора, построенного на основе схемы исключающего ИЛИ. В первом варианте сигналы на входах фазового детектора полностью синфазны. Временные диаграммы сигналов на входе и выходе логического элемента “исключающее ИЛИ” приведены на рисунке 2.
Рисунок 2. Временные диаграммы синфазных сигналов.
Анализируя эти сигналы можно сделать вывод, что при синфазных напряжениях на входах фазового детектора, построенного на логическом элементе “исключающее ИЛИ” на выходе присутствует нулевое напряжение.
Теперь подадим на входы фазового детектора сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 15°. Временные диаграммы сигналов на входе и выходе логического элемента “исключающее ИЛИ” приведены на рисунке 3.
Рисунок 3. Временные диаграммы сигналов, сдвинутых по фазе на 15°.
В этом случае на выходе логического элемента “исключающее ИЛИ” появляются импульсы с частотой, равной частоте входных сигналов. Длительность формируемых импульсов пропорциональна сдвигу фаз входных сигналов. Если проинтегрировать этот сигнал, то можно получить напряжение, соответствующее фазовому сдвигу между входными сигналами.
Подадим на входы фазового детектора сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 165°. Временные диаграммы сигналов на входе и выходе логического элемента “исключающее ИЛИ” приведены на рисунке 4.
Рисунок 4. Временные диаграммы сигналов, сдвинутых по фазе на 165°.
Как и ожидалось, скважность сигнала на выходе фазового детектора изменилась. Теперь напряжение на выходе RC цепочки близко к напряжению питания. Можно построить зависимость напряжения от сдвига фаз на входе детектора. Она приведена на рисунке 4.
Рисунок 5. Зависимость напряжения на выходе фазового детектора от сдвига фаз входных колебаний.
Анализируя эту зависимость можно сделать вывод, что фазовый детектор, построенный на основе логического элемента “исключающее ИЛИ” обладает прекрасной линейностью преобразования и может вполне заменить аналоговый фазовый детектор.