Побудова блоків ОЗП
Статичні запам’ятовувачі ВІС ОЗП – це двостанові комірки пам’яті: тригери, які крім зберігання одиниці біт інформації (1 або 0) дозволяють здійснювати операцію звертання WR/RD (WR – запис; RD – зчитуваня).
За технологією виготовлення вони поділяються:
на біполярні (найвищу швидкодію серед статичних);
польові (більшу інформаційну ємність)
Статичні ОЗП компонуються у прямокутну матрицю розміром n×m
(n – число m-розрядних слів), яку називають накопичувачем ЗП.
Динамічні запам’ятовувачіреалізуються зарядом або розрядом паразитної ємності. Запам’ятовувач значно простіший від статичного, вимагає вдвічі меншого числа транзисторів та при однакових розмірах кристалу дозволяє вдвічі збільшити інформаційну ємність. Динамічний запам’ятовувач на ємності не потребує джерела живлення.
Основний вузол – n×m-матриця запам’ятовувачів. Залежно від способу звертання WR/RD до запам’ятовувачів існують два типи організації накопичувачів:
- з однокоординатною (або послідовною) вибіркою;
- із двокоординатною вибіркою.
Рис.9.1. Однокоординатна вибірка: ША – адресні шини;
ШР – розрядні шини (вхід);
– шина звертання (запис/зчитування)При однокоординатній вибірці реалізується пошук групи запам’ятовувачів за однією адресою, тобто однією шиною ША вибирається тільки одне з усіх n×m-розрядне слово.
ФУНКЦІЇ АЛГЕБРИ ЛОГІКИ. ЗАКОНИ АЛГЕБРИ ЛОГІКИ.
Функції алгебри логіки набувають значення 1 або 0 залежно від значень своїх аргументів. Одна з форм завдання функції логіки – таблична. Таблиці, що відображували відповідність усіх можливих комбінацій значень двійкових аргументів значенням функції логіки, називають таблицями істинності.
Який би складний не був логічний зв’язок між функцією логіки та її аргументами, цей зв’язок завжди можна представити у вигляді сукупності трьох найпростіших логічних операцій: НE, І, АБО. Цей набір називають булевим базисом.
Функція НE (інша назва – інверсія) – це функція одного аргументу. Вона дорівнює 1, якщо її аргумент дорівнює 0, і навпаки. Запис Q =
читається як «Q є не а». Електронний елемент логіки (ЛЕ), що реалізує функцію НЕ у вигляді визначених рівнів напруги, називають інвертором. Інвертор на схемах зображається так, як показано на рис. 1.3. Вхід зліва, вихід зправа, кільце – символ інверсії.
Рис.1.3. Інвертор
Вихідний сигнал елемента НЕ приймає завжди протилежне значення по відношенню до значень вхідного сигналу. Є кілька різновидів ІМС-логічних елементів, що відрізняються способом організації виходу. Наприклад, в ІМС серії К155 є мікросхеми КМ155ЛН1 (SN7404), що містять у своєму складі 6 логічних елементів НЕ зі стандартною навантажувальною здатністю. Є елементи НЕ з підвищеною навантажувальною здатністю, проте всі вони описуються одним і тим же логічним виразом.
Логічні елементи «повторювачі» так само мають один вхід і один вихід, але вихідний сигнал повторює значення вхідного сигналу. Такі елементи використовуються для «розв’язання» виходів логічних елементів і для підвищення їхньої здатності щодо навантаження.
Функція І (інші назви – кон’юнкція, логічне множення, AND) – це функція двох чи більшого числа аргументів.
Позначення: Q=a&b; Q=ab; Q=ab; Q=ab. Функція І дорівнює 1 тоді і лише тоді, коли всі її аргументи дорівнюють 1.
Значення функції І для всіх комбінацій аргументів a і b наведені в табл. 1.1. У ній же подані значення й інших часто використовуваних функцій, про які йтиметься нижче.
Елемент, що реалізує функцію І, називають елементом І або кон’юнктором. Елемент І часто використовують для управління потоком інформації. При цьому на один його вхід надходять сигнали, що несуть певну інформацію, а на другий – сигнал управління: пропускати 1, не пропускати – 0. Елемент І, що використовується таким чином, називається вентиль (gate).
Таблиця 1.1
| Аргументи | Функції | |||||||
| а | b | І | АБО | І-НE | АБО-НE | М2 | | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
Функцію І можна побудувати від будь-якого числа аргументів. На
рис. 1.4 показані умовні зображення кон’юнктора із двома і чотирма входами.
Рис. 1.4. Кон’юнктор
Функція АБО (інші назви – диз’юнкція, логічне додавання, OR) – це функція двох або більшого числа аргументів. Функція АБО дорівнює 1, якщо хоча б один з її аргументів дорівнює 1. Значення: Q = a b, Q = a+b. Читається: «Q є a або b». Використовувати знак «плюс» можна в тих випадках, коли диз’юнкцію не можна змішати з арифметичним підсумовуванням і додаванням по модулю 2.
Умовне зображення тривходового диз’юнктора (3АБО) наведене на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Диз’юнктор
Логічні елементи І–НЕ реалізують інверсію вхідних сигналів. Іншими словами, елементи І–НЕ описуються функцією «заперечення кон’юнкції». У булевої алгебри такі функції називаються функціями Шеффера, для їхнього позначення введений спеціальний символ «|», названий штрихом Шеффера. Для простоти читання ми будемо використовувати на позначення функцій Шеффера символ інверсії над виразом кон’юнкції змінних. Наприклад, алгебраїчна форма запису функції Шеффера від двох аргументів матиме вигляд
1 2 3 4 5 6 7 8 9