40. Основные комбинационные устройства: демультиплексоры и дешифраторы.
Демультиплексор – это логическое устройство предназначенное для переключения сигнала с одного информационного входа на один из информационных выходов
Дешифратором называют устройства, распознающие кодовые комбинации, т.е. двоичные дешифраторы (ДШ) преобразуют двоичный код в код 1 из n. Иными словами в зависимости от входного кода на определённом выходе, номер которого соответствует кодовой комбинации на входе вырабатывается единичный сигнал. Так как с помощью n-разрядного двоичного кода можно отобразить 2n кодовых комбинаций, число выходов полного ДШ равно 2n. Если часть входных наборов не используется, то ДШ называется неполным.
41.Организация памяти эвм. Виды зу, их характеристики.
Запоминающее устройство — носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.
По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ делятся на:
Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, BIOS). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации.
Записываемые ЗУ (ППЗУ), в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R).
Многократно перезаписываемые ЗУ (ПППЗУ) (например, CD-RW).
Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но дешёвые разновидности ОЗУ — динамические ЗУ (DRAM) строят на полевых транзисторах, использующихся в качестве емкостей. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника питания (например, тока).
К основным параметрам ЗУ относятся информационная ёмкость (бит), потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие.
43.Регистры
регистры – это последовательностное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними. Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, число которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром связано комбинационное устройство с помощью которого обеспечивается выполнение следующих операций над словами: прием слова в регистр; передача слова из регистра; поразрядовые логические операции; сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов; преобразование последовательного кода слова в параллельный и обратно; установка регистра в начальное состояние (сброс).
Регистры классифицируются по следующим видам: регистры хранения (регистры памяти); регистры сдвигающие. В свою очередь сдвигающие регистры по способу ввода-вывода информации делятся на параллельные, последовательные, комбинированные, а по направлению передачи информации на однонаправленные и реверсивные.
Важнейшие характеристики регистров разрядность и быстродействие. Разрядность определяется количеством триггеров для хранения числа. Быстродействие характеризуется максимальной тактовой частотой, с которой может производиться запись, чтение и сдвиг информации.
Регистры сдвига
Регистры сдвига предназначены для преобразования информации путем ее сдвига под воздействием тактовых импульсов. Такие регистры представляют совокупность последовательно соединенных триггеров, как правило, двухступенчатой структуры. Число триггеров определяется разрядностью записываемого слова. По направлению сдвига информации различают регистры прямого сдвига (вправо, т. е. в сторону младшего разряда), обратного сдвига (влево, т. е. в сторону старшего разряда) и реверсивные, допускающие сдвиг в обоих направлениях.
Перед записью информации регистр устанавливается в нулевое состояние подачей положительного импульса по шине «Уст 0». Записываемая информация должна быть представлена последовательным кодом. Запись осуществляется поразрядно со стороны старшего (рис. 2.39) или младшего разряда (направление сдвига указывается стрелкой на условном обозначении регистра) путем продвижения кодовой комбинации с каждым тактовым импульсом от разряда к разряду. Следовательно, для записи N-разрядного слова необходимы N-импульсов сдвига.
Считывание информации последовательным кодом осуществляется, как и запись, поразрядным сдвигом записанной кодовой комбинации к выходу с каждым тактовым импульсом. Следовательно, для считывания
N-разрядного слова необходимы N-импульсов сдвига. Считывание информации параллельным кодом происходит в паузе между последним импульсом сдвига одного цикла записи и первым импульсом сдвига другого цикла записи, т. е. в интервале времени, когда на С-входах триггеров нулевой уровень и они находятся в режиме хранения.
Таким образом, с помощью регистра сдвига можно осуществлять преобразование информации из последовательной формы представления в параллельную. Очевидно, если предусмотрена запись информации параллельным кодом, то можно преобразовать информацию из параллельной формы представления в последовательную.
Регистры сдвига могут быть построены и на триггерах одноступенчатой структуры. В этом случае в каждом разряде регистра нужно использовать два RS-триггера, которые управляются двумя сдвинутыми во времени тактовыми импульсами. Наличие двух триггеров в одном разряде позволяет поразрядно продвигать информацию в регистре от входа к выходу. Если бы в регистре были применены одноступенчатые триггеры по одному на разряд, то правило работы регистра сдвига было бы нарушено; при первом же импульсе сдвига информация, записавшись в первый разряд, перешла бы во второй, затем в третий и т. д.