48.Системы логических элементов

называется функционально полный набор логических элементов, объединенных общими электрическими, конструктивными и технологическими параметрами и использующих одинаковый тип межэлементных связей. Системы элементов содержат элементы для выполнения логических операций, запоминающие элементы, элементы, реализующие функции узлов ЭВМ, а также элементы для усиления, восстановления и формирования сигналов стандартной формы.

Условно-графические обозначения (УГО).

УГО элемента представляет собой прямоугольник, к которому слева подходят входные сигналы, а справа выходят выходные. Внутри прямоугольника ставится условное обозначение выполняемой элементом логической функции. Если значение выходного сигнала принимает инверсное значение по отношению к обозначенной внутри элемента функции, то данный выход обозначается на УГО элемента кружком. Аналогично, если активным уровнем входного сигнала является логический"0", то данный вход обозначается кружком.

Если элемент выполняет сложную функцию, имеет несколько функционально различных групп входов и выходов, то входы и выходы отделяются от основного поля УГО вертикальными линиями. Каждый логический элемент – это электронно-техническое изделие.

кодирование сигналов в системе логических элементов может влиять на выполняемую им логическую функцию.

Параметры элементов принято делить на статические и динамические. Статические параметры инвариантны к переходным процессам и измеряются в статическом режиме. Динамические, наоборот, определяют реактивные свойства элемента и измеряются во время переходных процессов.

К статическим параметрам относятся токи, текущие по выводам схемы, и соответствующие напряжения. Отметим среди этих параметров следующие:ток потребления;напряжение источника питания;пороговое напряжение низкого уровня (U⁰);пороговое напряжение высокого уровня (U¹);потребляемая мощность;нагрузочная способность;помехоустойчивость.

Среди многочисленных динамических параметров, характеризующих схему, выделим следующие:время перехода при включении (t¹⁰) (задний фронт);время перехода при выключении (t⁰¹) (передний фронт);время задержки распространения при включении (t_зд⁰¹);время задержки распространения при выключении (t_зд¹⁰);среднее время задержки распространения (t_{зд ср}) – интервал времени, равный полусумме времен задержки распространения сигнала при включении и при выключении; в дальнейшем это время будем называть временем задержки элемента (t_зд).

49. Шифраторы и дешифраторы

Шифратор и дешифратор являются типовыми узлами ЭВМ. Шифратор (кодер) преобразует единичный сигнал на одном из входов в n-разрядный двоичный код. Наибольшее применение он находит в устройствах ввода информации (пультах управления) для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления. Предположим, на пульте десять клавиш с гравировкой от 0 до 9. При нажатии любой из них на вход шифратора подается единичный сигнал (Х0, ..., Х9). На выходе шифратора должен появиться двоичный код (Y0, ..., Y9) этого десятичного числа. Как видно из таблицы истинности (таблица В), в этом случае нужен преобразователь с десятью входами и четырьмя выходами.

Дешифратор (декодер) - это узел, преобразующий код, поступающий на его входы, а сигнал только на одном из его выходов. Дешифраторы широко применяются в устройствах управления, в системах цифровой индикации с газоразрядными индикаторами, для построения распределителей импульсов по различным цепям и т.д. Схема используется я перевода двоичных цифр в десятичные. Дешифратор двоичного n-разрядного кода имеет 2n выходов, т.к. каждому из 2n значений входного кода должен соответствовать единичный сигнал на одном из выходов дешифратора.