Главная > Энциклопедия кибернетики. Т.2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭЛЕМЕНТНАЯ СТРУКТУРА ЦВМ

— элементная структура, обеспечивающая выполнение логических преобразований над информационными потенциальными сигналами. Эти сигналы могут быть представлены не только уровнями потенциала, а и значениями тока, при этом обязательным является внеш. управление спадом сигналов.

Использование потенциальных сигналов обеспечивает простую реализацию логич. операций конъюнкции и дизъюнкции, поскольку для элементов соответствующих комбинационных схем не требуется синхронизации передачи информации, а необходимо лишь, чтобы длительность входных сигналов была достаточной для окончания переходных процессов и съема информации. Операция инверсии при потенциальных сигналах достаточно просто реализуется на основе активного элемента усилителя-инвертора или на основе триггера, который, кроме выполнения своих осн. функций, играет роль и восстанавливающего элемента соответствующих уровней сигнала.

В связи с тенденцией уравнивания стоимости пассивных логических элементов ЦВМ и активных элементов, а также в связи с выгодами от унификации элементов на практике широко применяются устр-ва, содержащие пассивный элемент, реализующий операцию дизъюнкции или конъюнкции, и активный элемент, реализующий операцию инверсии. Результатом такого совмещения является потенциальный универсальный логич. элемент, реализующий функции типа или , каждая из которых удовлетворяет условию функциональной полноты.

Для П. э. с. ЦВМ с использованием универсального элемента триггер состоит из универсальных элементов. При этом оператор триггера имеет вид: где — входные сигналы по двум раздельным входам, выход триггера. Для получения инвертных значений аргументов кроме двух универсальных элементов, на реализацию собственно триггера требуются еще два универсальных элемента, которые могут также реализовывать конъюнкции входных переменных (рис. 1). В приведенных обозначениях универсального элемента стрелки, направленные к сегменту, соответствуют логич. входам совпадения, а точка на сегменте обозначает выполнение инверсии. Комплексы элементов потенциальной структуры выполняются, как правило, функционально избыточными с целью обеспечения достаточной гибкости при синтезе схем из этих элементов. Так, кроме элементов с одной ступенью комбинационной логики, перед инвертором часто используют элементы с двумя такими ступенями расширяют набор триггерных элементов и т. д.

Информационные потенциальные сигналы обусловили для данной элементной структуры применение системы прямых гальванических (потенциальных) связей между элементами, благодаря которым обеспечивается непрерывность преобразуемых сигналов. В условиях потенциальных связей почти не применяются спец. элементы задержки, смещающие сигналы во времени. Для предотвращения зависимости входных сигналов триггеров от их состояния для П. э. с. ЦВМ обычно используют в накапливающих схемах двухтактную систему обмена информацией (см. Логический задерживающий элемент). Одна из тактирующих серий управляет съемом выходной информации с триггеров накапливающей схемы, называемых основными, и обеспечивает передачу информации и одновременно ее логич. преобразование во вспомогательные триггеры, а другая серия сигналов обеспечивает передачу со вспомогательных триггеров на основные.

Часто функциональные преобразования информации во время действия одной и другой серий являются идентичными.

1. Схема триггера с запуском по раздельным входам на универсальных логических элементах.

2. Двухтактная схема счетного каскада с двумя шинами запуска.

Простым примером двухтактной схемы служит реализация счетного каскада из двух триггеров с раздельными входами (рис. 2). Сигналы обоих тактовых серий выбираются с длительностью, соответствующей, в большинстве случаев, времени переключения одного триггера (включая время прохождения сигнала запуска триггера через его комбинационные логич. схемы). Кроме того, сигналы необходимо сдвинуть на полпериода, чтобы между ними не было временного перекрытия.

Практически в П. э. с. ЦВМ используется несколько разновидностей двухтактной синхронизации. Среди них варианты с раздельной, т. е. двухпроводной подачей двух тактовых серий, причем, полярность тактовых сигналов обеих серий чаще всего одинакова. В последнее время получили распространение варианты схем П. э. с. ЦВМ с однопроводной подачей тактовых сигналов, при этом также реализуется двухтактный режим, поскольку часть переключений в схеме реализуется при подаче тактового сигнала, остальная часть переключений выполняется лишь после прекращения тактового сигнала.

Как пример, на рис. 3 приведена схема счетного каскада с оннопроводной подачей тактовые

сигналов (а), использующая, как и схема на рис. 2, два триггера с раздельным запуском, и временная последовательность процессов схемы (б), причем универсальные элементы схемы и соответствующие им эпюры выходных сигналов обозначены одинаковыми цифрами. Однопроводный вариант двухтактной синхронизации из-за невозможности избыточного разнесения во времени двух различных тактов предъявляет более жесткие требования к разбросу времени переключения элементов, однако выгоды однопроводного запуска схемы для ее интегрального исполнения часто являются доминирующим фактором.

3. Схема счетного каскада с однопроводной подачей тактовых сигналов (а) и временная диаграмма процессов (б).

Получили практическое распространение также схемы П. а. с. ЦВМ, имеющие многотактную синхронизацию. В частности, применение многотактной синхронизации целесообразно для случаев, когда рабочая частота логич. узла существенно ниже, чем рабочая частота используемых элементов. Распространение схем П. э. с. ЦВМ с однотактной синхронизацией (без применения дополнительных триггеров) и с использованием явления кратковременного запоминания информации носит весьма ограниченный характер из-за трудностей обеспечения требуемой надежности и низкой технологичности производства реактивных элементов.

Развитие и применение вариантов схем П. э. с. ЦВМ связано с переходом на технологию микроэлектронных интегральных схем, позволяющую получать в едином производственном цикле все радиодетали, полупроводниковые приборы, соединительные провода, используемые для построения логич. узла. Именно П. а. с. ЦВМ обеспечивает развитие интегральных микроэлектронных схем. Здесь просто реализуется схема универсального элемента для построения осн. логических узлов. П. э. с. ЦВМ можно реализовать без емкостей, индуктивностей, микроминиатюризировать которые очень сложно. П. э. с. ЦВМ очень удобна и тем, что для ее реализации можно использовать для элементов миним. число различных компонентов (можно ограничиться транзисторами и сопротивлениями).

На современном этапе развития вычислительной техники П. э. с. ЦВМ, по сравнению с импульсной элементной структурой ЦВМ, потенциально-импульсной элементной структурой ЦВМ, имеет следующие недостатки: повышенный расход аппаратуры на реализацию схем с памятью, повышенное потребление мощности, трудности формирования сигналов по длительности, которые проявляются в значительно меньшей степени, чем ее преимущества. См. также Элементная структура ЦВМ. Э. И. Комухаев.

1
Оглавление
email@scask.ru