logiČke strukture
Post on 11-Jan-2016
103 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LOGIČKE STRUKTURE
kombinacione i sekvencijalne
KOMBINACIONE STRUKTURE
KOMBINACIONE STRUKTURE
Primjena kombinacionih struktura
Primjena kombinacionih struktura
usmjeravanje podataka iz jednog od više mogućih izvora do jednog odredišta,
obavljanje aritmetičkih i logičkih operacija,
pretvaranje kodova, i kompresija i ekspanzija podataka
Procedura projektovanjaProcedura projektovanja
izvršiti postavku problema, identifikacija i imenovanje ulaznih i
izlaznih promjenjivih, povezivanje izlaznih promjenjivih sa
ulaznim (preko tabela istine ili logičkih izraza),
minimizacija Booleovih funkcija, crtanje šema, i realizacija.
Polusabirač (engl. HA od - Half Adder)
Polusabirač (engl. HA od - Half Adder)
ULAZI IZLAZI
X Y S C
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
S = X'Y + XY'C = XY
Puni sabirač (engl. FA od - Full Adder)
Puni sabirač (engl. FA od - Full Adder)
ULAZI IZLAZIX Y Z S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
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) =
= XYZ
C = X'YZ + XY'Z + XYZ' + XYZ == Z(XY)+XY
FA=2HA+”ILI”FA=2HA+”ILI”
Poluoduzimač (engl. HS od - Half
Substractor)
Poluoduzimač (engl. HS od - Half
Substractor) ULAZI IZLAZI
X Y D B
0 0 0 0
0 1 1 1
1 0 1 0
1 1 0 0
D = X'Y + XY' = XYB = X'Y
Puni oduzimač (engl. FS od - Full Substractor)
Puni oduzimač (engl. FS od - Full Substractor)
ULAZI IZLAZI
X Y Z D B
0 0 0 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
1 1 1 1 1
D = X'Y'Z + X'YZ' + XY'Z' + XYZ = XYZ
B = X'Y'Z + X'YZ' + X'YZ + XYZ
STANDARDNI KOMBINACIONI BLOKOVI
STANDARDNI KOMBINACIONI BLOKOVI
MULTIPLEKSERDEMULTIPLEKSERDEKODERIKODERIROMPAL/PLAPARALELNI BINARNI SABIRAČBAREL-ŠIFTERARITMETIČKO-LOGIČKA JEDINICA
MULTIPLEKSERMULTIPLEKSERULAZ IZLAZ
S1 S0 Y
0 0 I0
0 1 I1
1 0 I2
1 1 I3
Struktura MUX-a “4 u 1”Struktura MUX-a “4 u 1”
MUX sa /E upravljačkim ulazom
MUX sa /E upravljačkim ulazom
/E S1 S0 Y
1 X X Z =
0 0 0 I0
0 0 1 I1
0 1 0 I2
0 1 1 I3
MUX i realizacija Booleovih funkcija (npr. sa 4
varijable)
MUX i realizacija Booleovih funkcija (npr. sa 4
varijable) I U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7
a3
’m0 m1 m2 m
3
m4 m5 m6 m7
a3 m8 m9 m1
0
m1
1
m1
2
m1
3
m1
4
m1
5
Ako su ispod oznake ulaza zaokruženi:
a) oba minterma, na odgovarajući ulaz se dovodi "1",b) samo gornji minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi
a3',c) samo donji minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi
a3, id) nijedan minterm, na odgovarajući ulaz se dovodi "0".
DEMULTIPLEKSER DEMULTIPLEKSER ULAZI IZLAZI
/E S1 S2 D0 D1 D2 D3
1 X X 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1
0 0 1 1 0 1 1
0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 1 1 0
Realizacija DEMUX-aRealizacija DEMUX-a
Kada se ulaz koristi kao /E (enable) signal, ovaj sklop radi kao dekoder.
DEKODERI DEKODERI ULAZI IZLAZI
/E A B I0 I1 I2 I3
1 X X 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1
0 0 1 1 0 1 1
0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 1 1 0
74LS13874LS138
Dekoderi i Booleove funkcije
Dekoderi i Booleove funkcije
Izlazi iz dekodera predstavljaju minterme ulaznih signala
puni sabirač se može realizovati kao:
S = (1,2,4,7)C = (3,5,6,7)
KODERI KODERI ULAZI IZLAZI
I3 I2 I1 I0 A B
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1
Koder prioritetaKoder prioriteta
ULAZI IZLAZI
I3 I2 I1 I0 A B
0 0 0 1 0 0
0 0 1 X 0 1
0 1 X X 1 0
1 X X X 1 1
ROM (od engl. Read Only
Memory)
ROM (od engl. Read Only
Memory)
Struktura ROM-aStruktura ROM-a
PAL (od Programable Array
Logic)
PAL (od Programable Array
Logic)
PLA(od Programable Logic
Array)
PLA(od Programable Logic
Array)
PARALELNI BINARNI SABIRAČ (npr. 4-bitni)PARALELNI BINARNI SABIRAČ (npr. 4-bitni)
Realizacija iterativnom metodom
Realizacija iterativnom metodom
FA sa propagatorom i generatorom prenosaFA sa propagatorom i generatorom prenosa
Pi i GiPi i Gi
Pi (= Ai Bi ) je propagator prenosa koji, kada je samo jedan od ulaza u “1”, omogućava ulaznom prenosu Ci da “propagira” na izlazni Ci+1
Gi (= AiBi ) je generator prenosa jer “generiše” prenos Ci+1 kada su oba ulaza u “1”.
C4 i bez C3 !!!C4 i bez C3 !!!
Logičke jednačine izlaznih signala postaju:Si = Pi Ci
Ci+1 = PiCi + Gi
pa jeC1 = G0 + P0C0
C2 = G1 + P1C1 = G1 + P1(G0 + P0C0 ) = G1 + P1G0 + P1P0C0
C3 = G2 + P2C2 = G2 + P2(G1 + P1G0 + P1P0C0) = G2 + P2G1 + P2P1G0 + P2P1P0C0
C4 = G3 + P3C3 = G3 + P3(G2 + P2G1 + P2P1G0 + P2P1P0C0)
C4 je moguće realizovati sa dva nivoa logičkih kola.
C4 = G3 + P3G2 + P3P2G1 + P3P2P1G0 + P3P2P1P0C0
Generator prenosa sa pogledom unaprijed
Generator prenosa sa pogledom unaprijed
BAREL-ŠIFTER (od engl. barrel – bure)
BAREL-ŠIFTER (od engl. barrel – bure)
Barel-šifter
D0D1D2D3D4D5D6D7
Q0Q1Q3Q4Q5Q6Q7 Q2
S0S1S2
Kombinaciona struktura!Kombinaciona struktura!
S2 S1 S0 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7
0 1 0 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6
0 1 1 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5
1 0 0 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4
1 0 1 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3
1 1 0 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2
1 1 1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
Logičke jednačine kod rotiranja
Logičke jednačine kod rotiranja
Q0 = S2’S1’S0’D0 + S2’S1’S0D7 + S2’S1S0’D6 + S2’S0S1D5 + S2S1’S0’D4 + S2S1’S0D3 + S2S1S0’D2 + S2S1S0D1
Q1 = S2’S1’S0’D1 + S2’S1’S0D0 + S2’S1S0’D7 + S2’S0S1D6 + S2S1’S0’D5 + S2S1’S0D4 + S2S1S0’D3 + S2S1S0D2
i tako dalje, do Q7 = S2’S1’S0’D7 + S2’S1’S0D6 +
S2’S1S0’D5 + S2’S0S1D4 + S2S1’S0’D3 + S2S1’S0D2 + S2S1S0’D1 + S2S1S0D0
ako se ne vrši rotiranje – sklop je jednostavniji
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 S2S1S0E' Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
Struktura barel-šiftera koji rotira ulijevo
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 A
BCGYW
1-8 MUX
D0D1D2D3D4D5D6D7 S2S1S0E' Q0 Q1Q2 Q3Q4Q5Q6 Q7
Struktura barel-šiftera koji pomjera ulijevo, a na ostala mjesta upisuje nule
ARITMETIČKO-LOGIČKA JEDINICA
ARITMETIČKO-LOGIČKA JEDINICA
Tabela istine ALUTabela istine ALUF1 F0 IZLAZ
0 0 A B
0 1 A V B
1 0 /B
1 1 A+B
8-bitna ALU8-bitna ALU
74LS181...74LS181...
... i tabela istine... i tabela istineS3 S2 S1 S0 M=1 M=0 C0=1 M=0 C0=0
0 0 0 0 A’ A A+1
0 0 0 1 (AB)’ AB (AB’)+1
0 0 1 0 A’ B AB’ (AB’)+1
0 0 1 1 0 -12kk 0
0 1 0 0 (AB)’ A+(AB)’ A+(AB)’+1
0 1 0 1 B’ (AB)+( AB’) (AB)+( AB’)+1
0 1 1 0 AB A-B-1 A-B
0 1 1 1 AB’ (AB’)-1 AB’
1 0 0 0 A’B A+(AB) A+( AB)+1
1 0 0 1 (AB)’ A+B A+B+1
1 0 1 0 B (AB’)+( AB) (AB’)+( AB)+1
1 0 1 1 AB (AB)-1 AB
1 1 0 0 1 A+A<-1 A+A<-1+1
1 1 0 1 AB’ (AB)+A (AB)+A+1
1 1 1 0 AB (AB’)+A (AB’)+A+1
1 1 1 1 A A-1 A
top related