DIGITÁLIS TECHNIKA I. BINÁRIS/GRAY ÁTALAKÍTÁS b3b2b1b0 g3g2g1g0 BINÁRIS/GRAY KONVERZIÓ BINÁRIS/GRAY KÓDÁTALAKÍTÓ BIN/GRAY KONVERZIÓ: G2

Átírás

1 DIGITÁLIS THNIK I Dr. Pıdör álint MF KVK Mikroelektronikai és Technológia Intézet. LİDÁS. LİDÁS. Kódátalakítások: bináris/gray, bináris/d. Multiplexerek és demultiplexerek. Komparátorok. Kódok: hibajelzés és hibajavítás 8/ tanév. félév INÁRIS/GR ÁTLKÍTÁS bbbb gggg in/gray átalakítás: - Gray elsı bitje azonos a bináris kód. (MS) bitjével, - a második bit a bináris szám. és. bitjének KIZÁRÓ-VG függvénye, - a harmadik bit a bináris kód. és. bitjének KIZÁRÓ-VG függvénye, INÁRIS/GR KONVRZIÓ ináris Gray - és így tovább. INÁRIS/GR KÓDÁTLKÍTÓ b a = b a IN/GR KONVRZIÓ: G G = + b = a = b = a

2 INÁRIS/GR ÉS GR/INÁRIS KONVRZIÓ LGORITMUSI ináris: b b b b Gray: g g g g ináris Gray: g i = b i+ b i GR/INÁRIS KONVRZIÓ az elsı bináris bit azonos a az elsı Gray bittel, ha a. Gray bit, a. bináris bit is ugyanaz mint az elsı, ha pedig, akkor inverze az elsınek, és így tovább... Gray ináris: b i = b i+ g i Gray bináris 8 INÁRIS/D KONVRZIÓ Korrekció (+): - pszeudotetrád fellépésekor, - dekádok közötti határ átlépésekor. Konverzió végrehajtása: - bináris számot a MS-tól kezdve balra léptetjük, - minden lépés után megvizsgáljuk kell-e korrekció, ha igen elvégezzük. INÁRIS/D KONVRZIÓ LGORITMUS * (bin) = (dec) * balra lép * balra lép * balra lép * * balra lép pszeudotetrád + * korrigál * * balra blép * * balra lép dekád * * balra lép átlépés + * korrigál * * INÁRIS/D KONVRZIÓ Mindkét, a léptetés utáni korrekció + hozzáadása. Léptetés elıtt is elvégezhetı, ekkor + a korrekció, ha a tetrád decimális értéke nagyobb mint. lınye: az állandóan elvégzett pszeudotetrád korrekció miatt -nél nagyobb szám sosem fordul elı, a dekádhatár átlépési korrekció is automatikusan elvégzıdik. Így csak egyfajta korrekciós hálózatra van szükség. INÁRIS/D KONVRZIÓ LGORITMUS (+) * (bin) = (dec) * balra lép * balra lép * balra lép korrekció + + * * balra lép * * balra lép * * balra lép korrekció + + * * * balra lép * * eredmény(dec)

3 KORRKIÓS HÁLÓZT (+) X X X X bin/d X X X X X X X... X X+... X+ INÁRIS/D KONVRZIÓ 8 8 * * FUNKIÓK MULTIPLXRK, DMULTIPLXRK ÉS KOMPRÁTOROK multiplexerek és demultiplexerek olyan kiválasztó áramkörök, amelyek alkalmasak mind a bement, mind a kimenet kiválasztására. Kétfajta kiválasztó áramkör - egy bemenetet kapcsol több kimenet valamelyikére (demultiplexer); - több bemenet közül egyet kapcsol a közös kimenetre (multiplexer). Multiplexer MULTIPLXR LVI VÁZLT Feladata több bemenı jel közül egy kiválasztása n adatbemenet, egy adatkimenet, n db vezérlıbemenet, melyek kiválasztanak egy adatbemenetet Felhasználható még: párhuzamos soros adatkonverter D Multiplexer - Q emenetek I o I I n- Kiválasztó bemenetek Kimenet S S (adat kiválasztó, data selector) 8

4 MULTIPLXR: MŐKÖDÉS ÉS LSİ FLÉPÍTÉS dat bemenet D Multiplexer - S S Kiválasztó bemenet Q Multiplexer D Q S = = S = = MULTIPLXRK MULTIPLXRK İVÍTÉS D D D ngedélyezı bemenet NL DT bemenetek n DT MX ÍMZİ bemenetek n DDRSS DT kimenet OUT D D D n X X X X X X X X INH VDD V X 8// MPX =D n dat bemenetek száma Kimenetek száma ímzı bemenetek száma D D D D D D D D 8 D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 8// MX 8// MX D D D D D D D D 8// MX. MULTIPLXR: STORN SZÁMÁNK NÖVLÉS MULTIPLXR: STORN SZÉLSSÉG İVÍTÉS adatbemenetet fogadó multiplexer kialakítása -bemenető multiplexerekbıl. kimenteti csatornás,csatornánként - adatvonalat kezelı multiplexer kialakítása / multiplexererekbıl.

5 Demultiplexer DMULTIPLXR LVI VÁZLT Feladata egy jel kapcsolása választható kimenetre gy adatbemenet, n adatkimenet, n db vezérlıbemenet, melyek kiválasztanak egy adatkimenetet dat bemenet Kiválasztó bemenetek O o O O n- Kimenetek Demultiplexer DMULTIPLXRK Demultiplexer - S S Q Q Q Q Q Q Q Q Funkciójuk nagyon hasonló az az N-bıl dekódolóéhoz (gyakran helyettesíthetık is egymással). bementi (bináris) kombináció a demultiplexereben is egy adott kimenetet jelöl ki a többi közül, de ezen felül vannak adatbementei. S = S = 8 -İL DMULTIPLXR -İL MULTIPLXR

6 MLÉKZTTİ: Z N KÖZÜL DKÓDOLÓ az N közül ( out of N vagy of N) dekódolók: Z N KÖZÜL DKÓDOLÓK az N közül dekódolók funkciója: Kombinációs áramkör, melynek n bemente és m kimenete van. bemeneti kombinációk lehetséges száma n, a kimenetek száma pedig m n. kimenetek közül mindig csak az egyik és az összes többi, vagy fordítva, az egyik és a többi.,az n-bites bináris bemeneti kóddal kiválaszt egyet az m kimeneti vonal közül, mely csak az adott bemeneti kód megjelenése esetén lesz aktív. Természetesen a legtöbbször MSI integrált áramkörként megvalósított hálózat tartalmazhat egyéb kényelmi vezérlı bemeneteket (pl. engedélyezı) is. Z N KÖZÜL DKÓDOLÓ PÉLD: D(IN)/DIMÁLIS DKÓDOLÓ Z N-İL DKÓDOLÓ D/D D bin dec Gyakori alkalmazás a D/D átalakító. bemenetek száma, a kimeneteké pedig. z aktív kimenet lehet akár H szintő () akár L szintő () a realizálástól függıen. Z N-İL DKÓDOLÓ ÉS DMULTIPLXR ÖSSZHSONLÍTÁS DT bemenet D DT IN DMX DMULTIPLXRK DT KIMNTK n n DT OUT ÍMZİ bemenetek n DDRSS D n Digitálistechnika I.

7 (D-)MULTIPLXR İVÍTÉS G G G IDTFT8 //8 DMX =, =, =, címzı bemenetek - kimenetek bamenıjel=g*g*g Ha G*G*G= Ha G*G*G= D D D D D D D D h h h 8 DMULTIPLXRK İVÍTÉS MULTIPLXR MINT KOMINÁIÓS LOGIKI HÁLÓZT DDRSS ngedélyezı bemenetek - re aktív -ra aktív G G G IDTFT8 G G G IDTFT8 8 G G G DT OUT kimenetek, illetve az egy kimenet szempontjából a multiplexer egyszintő kombinációs hálózatnak tekinthetı. Jó tulajdonság: gyors mőködés. kiválasztott bement szempontjából a késleltetés egységnyi. IDTFT8 MULTIPLXR MINT KOMINÁIÓS HÁLÓZT MULTIPLXR: PROGRMOZHTÓ UNIVRZÁLIS ÁRMKÖR Multiplexer alkalmazás: minterm generátor vagy univerzális kapu funkció! Pl. 8/-es multiplexerrel (MSI, tok) bármely - változós logikai függvény realizálható db I tokkal. Q = Σ(,,,,) z a megoldás egyben programozható! Közvetlenül a mintermeket állítja elı!

8 MULTIPLXR MINT UNIVRZÁLIS KOMINÁIÓS HÁLÓZT LOGIKI FÜGGVÉNK RLIZÁLÁS MULTIPLXRRL F(,, ) (,,,) = F(,,) = Kapukkal minimum tok D D D D D D 8// MX F D Multiplexerrel egyetlen tok D Implementing the Majority Function with an 8- Mux M Principle: Use the mux select to pick out the selected minterms of the function. F More fficiency: Using a - Mux to Implement the Majority F n. F Principle: Use the and inputs to select a pair of minterms. The value applied to the MUX input is selected from {,,, } to pick the desired behavior of the minterm pair. F KOMPRÁTOROK komparátorok összehasonlító áramkörök. Két szám esetén háromféle összehasonlítás lehetséges X < X = N-HLÉRTÉKS KOMPRÁTOR X o o X = = kvivalencia v. XNOR v. koincidencia függvény & Z (X=) X > Két bináris szám azonos, ha minden bitjük megegyezik. Komparátor kimenete ha a két X n- = n- szám egyenlı, egyébként pedig. 8. = +

9 MPLITUDÓ-KOMPRÁTOR ldönti, hogy a két (bináris) szám közül melyik a nagyobb. -bites számok esetén X Z(X>) Z(X=) Z(X<) Z(X>) = X Z(X=) = X + X Z(X<) = X -ITS MPLITUDÓ KOMPRÁTOR X = & & Z(X=) Z(X<) Z(X>) z =, >,< relációt értékelı komparátor KOMPRÁTOROK - ÉS 8-ITS KOMPRÁTOROK I komparátorok olyan kombinációs hálózatok, amelyek a bemenetükre érkezı két szám ( és ) nagyságának egymáshoz való viszonyát, relációját (kisebb, egyenlı, nagyobb) mutatja meg az kimeneteken, lehetıséget biztosítva a bıvítésre az I jelő bemenetek segítségével. gy bites komparátor & Komb. hál. & Digitálistechnika I. KOMPRÁTOROK KSZKÁDOSÍTÁS KOMPRÁTOROK SOROS İVÍTÉS 8 I O I O I O I O 8 legelsı komparátor bemeneteit úgy kell beállítani mintha egy elızı komparátor egyenlıséget jelezne.

10 KOMPRÁTOROK PÁRHUZMOS İVÍTÉS 8 8 I O I O I O I O 8 8 I O VÉG I O