1.3.6. Дешифратор

Дешифратором называется комбинационная схема с несколькими входами и выходами, преобразующая код, подаваемый на входы, в сигнал на одном из выходов.

В общем случае дешифратор с n входами имеет 2ⁿ выходов, так как n-разрядный код входного слова может принимать 2ⁿ различных значений.

Рассмотрим в качестве примера следующую схему (рис.1.9).

Рис. 1.9.

Условное обозначение дешифратора:

1.3.7. Мультиплексор

Мультиплексором называется схема, осуществляющая передачу сигналов с одной из входных линий на выходную. Выбор входной (ин­формационной) линии производится с помощью кода, подаваемого на управляющие входы мультиплексора. Мультиплексор с k управляющими входами имеет 2^k информационными входов.

Рассмотрим в качестве примера следующую схему:

Условное обозначение мультиплексора:

2. Процессоры и микропроцессоры

2.1. Основные принципы построения устройств обработки цифровой информации

Согласно принципа академика В.М. Глушкова: «В любом устрой­стве обработки цифровой информации можно выделить операционный и управляющий блоки». Такой подход упрощает проектирование, а также облегчает понимание процесса функционирования вычислительного устройства.

Операционный блок состоит из регистров, сумматоров и других узлов, производящих прием из внешней среды и хранение кодов, их преобразование и выдачу результатов работы во внешнюю среду, а также выдачу в управляющий блок и внешнюю среду оповещающих сиг­налов.

Процесс функционирования во времени устройства обработки состоит из последовательности тактовых интервалов, в которых опе­рационный блок производит элементарные преобразования кодов (пе­редачу кода из одного регистра в другой, взятие обратного кода, сдвиг и т.д.).

Элементарная функциональная операция, выполняемая за один тактовый интервал и приводимая в действие одним управляющим сиг­налом называется микрооперацией. Управляющий блок вырабатывает распределенную во времени последовательность управляющих сигналов, порождающих в операцион­ном блоке нужную последовательность микроопераций.

Последовательность управляющих сигналов (микрокоманд) определяется кодом операции, поступающим извне, состоянием операндов и промежуточными результатами преобразований.

Существует два основных типа управляющих автоматов:

1) Управляющий автомат с жесткой логикой.

Для каждой операции, задаваемой кодом операции команды, строится набор комбинационных схем, которые в нужных тактах возбуждают соответствующие управляющие сигналы.

2) Управляющий автомат с хранимой в памяти логикой.

Каждой выполняемой в операционном устройстве операции ставится в соответствие совокупность хранимых в памяти слов - микрокоманд, содержащих информацию о микрооперациях, подлежащих выполнению в течение одного машинного такта, и указание, какая микрокоманда должна выполняться следующей.

Последовательность микрокоманд, обеспечивающая выполнение некоторой операции (например, умножения), называется микропрог­раммой данной операции.

Функционирование вычислительного устройства может быть опи­сано совокупностью реализуемых в нем микропрограмм, что является одним из способов описания цифровых устройств.