LOGIKE STRUKTURE kombinacione i sekvencijalne KOMBINACIONE STRUKTURE Primjena
LOGIČKE STRUKTURE kombinacione i sekvencijalne
KOMBINACIONE STRUKTURE
Primjena kombinacionih struktura tusmjeravanje podataka iz jednog od više mogućih izvora do jednog odredišta, t obavljanje aritmetičkih i logičkih operacija, t pretvaranje kodova, i t kompresija i ekspanzija podataka
Procedura projektovanja izvršiti postavku problema, t identifikacija i imenovanje ulaznih i izlaznih promjenjivih, t povezivanje izlaznih promjenjivih sa ulaznim (preko tabela istine ili logičkih izraza), t minimizacija Booleovih funkcija, t crtanje šema, i t realizacija. t
Polusabirač (engl. HA od - Half Adder) ULAZI S = X'Y + XY' C = XY IZLAZI X Y S C 0 0 0 1 1 0 1 0 1
Puni sabirač (engl. FA od - Full Adder) S = X'Y'Z + X'YZ' + XY'Z' + XYZ = = X'Y'Z + X'YZ' + X(Y'Z' + YZ) = = X'(Y'Z + YZ') + X(Y'Z' + YZ) = = X Y Z C = X'YZ + XY'Z + XYZ' + XYZ = = Z(X Y)+XY ULAZI X 0 0 1 1 Y 0 0 1 1 Z 0 1 0 1 IZLAZI S 0 1 1 0 0 1 C 0 0 0 1 1 1
FA=2 HA+”ILI”
Poluoduzimač (engl. HS od - Half Substractor) ULAZI IZLAZI X Y D B 0 0 0 1 1 0 0 D = X'Y + XY' = X Y B = X'Y
Puni oduzimač (engl. FS od - Full Substractor) ULAZI IZLAZI X Y Z D B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 D = X'Y'Z + X'YZ' + XY'Z' + XYZ = X Y Z B = X'Y'Z + X'YZ' + X'YZ + XYZ
STANDARDNI KOMBINACIONI BLOKOVI t MULTIPLEKSER t DEKODERI t ROM t PAL/PLA t PARALELNI BINARNI SABIRAČ t BAREL-ŠIFTER t ARITMETIČKO-LOGIČKA JEDINICA
MULTIPLEKSER ULAZ IZLAZ S 1 S 0 Y 0 0 I 0 0 1 I 1 1 0 I 2 1 1 I 3
Struktura MUX-a “ 4 u 1”
MUX sa /E upravljačkim ulazom /E S 1 S 0 Y 1 X X Z= 0 0 0 I 0 0 0 1 I 1 0 I 2 0 1 1 I 3
MUX i realizacija Booleovih funkcija (npr. sa 4 varijable) I U 0 U 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6 U 7 a 3 ’ m 0 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 a 3 m 8 m 9 m 10 m 11 m 12 m 13 m 14 m 15 Ako su ispod oznake ulaza zaokruženi: a) oba minterma, na odgovarajući ulaz se dovodi "1", b) samo gornji minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi a 3', c) samo donji minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi a 3, i d) nijedan minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi "0".
DEMULTIPLEKSER ULAZI IZLAZI /E S 1 S 2 D 0 D 1 D 2 D 3 1 X X 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0
Realizacija DEMUX-a Kada se ulaz koristi kao /E (enable) signal, ovaj sklop radi kao dekoder.
DEKODERI ULAZI IZLAZI /E A B I 0 I 1 I 2 I 3 1 X X 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0
74 LS 138
Dekoderi i Booleove funkcije t. Izlazi iz dekodera predstavljaju minterme ulaznih signala tpuni sabirač se može realizovati kao: S = S(1, 2, 4, 7) C = S(3, 5, 6, 7)
KODERI ULAZI IZLAZI I 3 I 2 I 1 I 0 A B 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1
Koder prioriteta ULAZI IZLAZI I 3 I 2 I 1 I 0 A B 0 0 0 1 X 0 1 X X 1 0 1 X X X 1 1
ROM (od engl. Read Only Memory)
Struktura ROM-a
PAL (od Programable Array Logic)
PLA (od Programable Logic Array)
PARALELNI BINARNI SABIRAČ (npr. 4 -bitni)
Realizacija iterativnom metodom
FA sa propagatorom i generatorom prenosa
P i i Gi (= Ai Bi ) je propagator prenosa koji, kada je samo jedan od ulaza u “ 1”, omogućava ulaznom prenosu Ci da “propagira” na izlazni Ci+1 t. Gi (= Ai. Bi ) je generator prenosa jer “generiše” prenos Ci+1 kada su oba ulaza u “ 1”. t. P i
C 4 i bez C 3 !!! Logičke jednačine izlaznih signala postaju: S i = P i Ci Ci+1 = Pi. Ci + Gi pa je C 1 = G 0 + P 0 C 2 = G 1 + P 1 C 1 = G 1 + P 1(G 0 + P 0 C 0 ) = G 1 + P 1 G 0 + P 1 P 0 C 0 C 3 = G 2 + P 2 C 2 = G 2 + P 2(G 1 + P 1 G 0 + P 1 P 0 C 0) = G 2 + P 2 G 1 + P 2 P 1 G 0 + P 2 P 1 P 0 C 4 = G 3 + P 3 C 3 = G 3 + P 3(G 2 + P 2 G 1 + P 2 P 1 G 0 + P 2 P 1 P 0 C 0) C 4 je moguće realizovati sa dva nivoa logičkih kola. C 4 = G 3 + P 3 G 2 + P 3 P 2 G 1 + P 3 P 2 P 1 G 0 + P 3 P 2 P 1 P 0 C 0
Generator prenosa sa pogledom unaprijed
BAREL-ŠIFTER (od engl. barrel – bure)
Kombinaciona struktura! S 2 S 1 S 0 Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 0 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 0 0 1 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 D 7 0 1 0 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 D 7 D 6 0 1 1 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 D 7 D 6 D 5 1 0 0 D 3 D 2 D 1 D 0 D 7 D 6 D 5 D 4 1 0 1 D 2 D 1 D 0 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 1 1 0 D 1 D 0 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 1 1 1 D 0 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1
Logičke jednačine kod rotiranja Q 0 = S 2’S 1’S 0’D 0 + S 2’S 1’S 0 D 7 + S 2’S 1 S 0’D 6 + S 2’S 0 S 1 D 5 + S 2 S 1’S 0’D 4 + S 2 S 1’S 0 D 3 + S 2 S 1 S 0’D 2 + S 2 S 1 S 0 D 1 Q 1 = S 2’S 1’S 0’D 1 + S 2’S 1’S 0 D 0 + S 2’S 1 S 0’D 7 + S 2’S 0 S 1 D 6 + S 2 S 1’S 0’D 5 + S 2 S 1’S 0 D 4 + S 2 S 1 S 0’D 3 + S 2 S 1 S 0 D 2 i tako dalje, do Q 7 = S 2’S 1’S 0’D 7 + S 2’S 1’S 0 D 6 + S 2’S 1 S 0’D 5 + S 2’S 0 S 1 D 4 + S 2 S 1’S 0’D 3 + S 2 S 1’S 0 D 2 + S 2 S 1 S 0’D 1 + S 2 S 1 S 0 D 0 ako se ne vrši rotiranje – sklop je jednostavniji
Struktura barel-šiftera koji rotira ulijevo
Struktura barel-šiftera koji pomjera ulijevo, a na ostala mjesta upisuje nule
ARITMETIČKO-LOGIČKA JEDINICA
Tabela istine ALU F 1 F 0 IZLAZ 0 0 A B 0 1 AVB 1 0 /B 1 1 A+B
8 -bitna ALU
74 LS 181. . .
. . . i tabela istine S 3 S 2 S 1 S 0 M=1 M=0 C 0=0 0 0 A’ A A+1 0 0 0 1 (A B)’ A B (A B’)+1 0 0 1 0 A’ B A B’ (A B’)+1 0 0 1 1 0 -12 kk 0 0 1 0 0 (A B)’ A+(A B)’+1 0 1 B’ (A B)+( A B’)+1 0 1 1 0 A B A-B-1 A-B 0 1 1 1 A B’ (A B’)-1 A B’ 1 0 0 0 A’ B A+(A B) A+( A B)+1 1 0 0 1 (A B)’ A+B+1 1 0 B (A B’)+( A B)+1 1 0 1 1 A B (A B)-1 A B 1 1 0 0 1 A+A<-1+1 1 1 0 1 A B’ (A B)+A+1 1 0 A B (A B’)+A+1 1 1 A A-1 A
- Slides: 41