Часть 2. Синтез и анализ цифровых схем мп сау омт.

Глава 4. Синтез и анализ комбинационных логических схем мп сау.

4.1 Классификация вычислительных средств для объектов морской техники

На рис.4.1 представлены вычислительные средства, используемые в объектах морской техники

.

Рис.4.1Вычислительные средства, используемые в объектах

морской техники.

4.2 Формы и способы представления информации в мп сау.

Различают статический (потенциальный) , импульсный и динамический способы представления цифровой информации.

Рис.4.2 Потенциальная форма представления данных в МП.

n-машинный такт

t-автоматное время

U_Н = 0 ; U_В = 1 => p-логика

U_Н = 1; U_В = 0 => n-логика

При использовании статической формы представления информации (рис.4.2) единица отображается высоким уровнем U_В, ноль низким уровнем U_Н .Этот способ представления данных определяет систему положительной или p-логики U_Н=0; U_В=1. В случае инверсного кодирования, т.е. U_Н=1; U_В=0, имеем дело с отрицательной или n-логикой. Статический способ представления информации обладает высокой помехоустойчивостью, количественно определяемой значениями минимально допустимого потенциала представления единицы ( ) и максимально допустимого потенциала представления нуля ( ). Динамические свойства данной формы представления информации характеризуют длительностями переднего и заднего фронта такого унифицированного трапецевидного сигнала.

При использовании импульсной формы представления данных (рис.4.3), единица отображается импульсом одной полярности, а ноль отсутствием импульса или импульсом противоположной полярности.

Рис. 4.3 Импульсная форма представления данных.

А - амплитудное значение, которое имеет допуск А. Длительность импульса _п согласуется с величиной машинного такта n и не превышает его по величине.

На приведенных диаграммах (рис. 4.2, 4.3) представлен последовательный способ передачи машинных слов, который может осуществляться младшими или старшими разрядами вперед. Последовательный способ передачи информации требует минимальных аппаратных затрат на генерацию входных и воспроизведение выходных сообщений. Последовательная передача кодов не обеспечивает в практических случаях режима реального времени для МП САУ.

4.2.1 Параллельный способ обмена информацией.

Передача информации параллельным способом (рис.4.4) обеспечивает максимально возможное быстродействие логической схемы, но требует затрат оборудования пропорциональных разрядности передаваемого кода.

Рис.4.4 Параллельный способ передачи потенциального кода данных.

4.3 Основные этапы синтеза комбинационных логических схем.

Целью синтеза комбинационных логических устройств является схемная реализация технического задания на создание устройства, обеспечивающего минимум аппаратных затрат и максимального быстродействия схемы.

Эта цель достигается составлением конкретной системы логических уравнений, представленных в одной из совершенных нормальных форм; минимизацией системы с учетом выбранного критерия, соответствующего цели синтеза; обоснованием выбора элементной базы и модификацией минимизированной системы уравнений в соответствии с этим выбором; а также графическим представлением схемной реализации.