Елементи і вузли ЕОМ.
Елемент ЕОМ - найменша конструктивна і функціональна частина ЕОМ, яка використовується при її логічному проектуванні і технологічної реалізації. За призначенням вони розрізняються на логічні, що запам'ятовують і допоміжні.
Логічні елементи реалізують логічні операції і застосовуються як для побудови складних логічних схем (вузлів), так і для управління роботою окремих блоків і пристроїв ЕОМ.
Запам'ятовуючі елементи призначені для зберігання і видачі двійковій інформації.
Допоміжні елементи використовуються найчастіше для енергетичного забезпечення і узгодження роботи різних блоків ЕОМ.
Розглянемо принцип побудови і функціонування елементів і вузлів широко застосовуваних в ЕОМ.
Тригер - елементарний цифровий автомат з двома стійкими станами. Стан 0 на вихід Q відповідає виключеному станом, а Q = 1 - включеному. Тригери здійснюють запам'ятовування інформації і залишаються в заданому стані після припинення дії перемикаючих сигналів. Вони широко застосовуються широко застосовуються при цифровій обробці інформації.
За способом організації логічних зв'язків, що визначають особливості функціонування, розрізняють тригери RS, T, D, JK. З них JK тригер називається універсальним, так як з нього можна отримати всі інші види тригерів.
Принцип роботи JK тригера добре пояснюється на графі переходів.
Схеми включення JK тригера:
Асинхронний Т тригер - рахунковий тригер, кожні два сигналу на вході Т формують один сигнал на виході.
Синхронний Т тригер - рахунковий тригер, кожні два сигналу на вході С формують один сигнал на виході, якщо на вході Т присутня логічна 1.
Синхронний D тригер - реалізує функцію тимчасової затримки. Функціонує у відповідності з наступною таблицею переходів.
Асинхронний RS тригер - елементарний цифровий автомат з двома стійкими станами і двома входами R і S, що функціонує у відповідності з наступною таблицею переходів.
Синхронний RS тригер - відрізняється від асинхронних RS тригерів тим, що крім інформаційних входів має вхід синхронізації С. При С = 0 тригер знаходиться в режимі зберігання інформації. При С = 1 синхронний тригер працює як асинхронний RS тригер.
Регістри - це вузли ЕОМ, службовці для зберігання інформації у вигляді машинних слів або його частин, а так само для виконання над словами деяких логічних перетворень. Вони являють собою цифрові автомати Мілі, виконані на тригерах.
Регістри здатні виконувати такі операції:
- установка регістра в стан 0 або 1 (на всіх виходах);
- прийом і зберігання в регістрі n розрядного слова;
- зсув зберігається в регістрі двійкового коду слова в право або в ліво на задане значення розрядів;
- перетворення коду зберігається слова в послідовний, і навпаки, при прийомі або при видачі двійкових даних;
- порозрядні логічні операції.
Нижче показано умовно графічне позначення універсального регістру і призначення його висновків:
Лічильники - вузли ЕОМ, які здійснюють рахунок і зберігання коду числа підрахованих сигналів. Вони являють собою цифрові автомати Мура, в яких новий стан лічильника визначається його попереднім станом і станом логічної змінної на вході.
Внутрішній стан лічильників характеризується коефіцієнтом перерахунку К, що визначає число його стійких станів. Основними параметрами є роздільна здатність (мінімальний час між двома сигналами, які надійно фіксуються) або максимальну швидкодію і інформаційна ємність. Позначення і призначення висновків реверсивного лічильника показано на малюнку нижче.
Дешифратор, або виборча схема, - це вузол ЕОМ, в якому кожної комбінації вхідних сигналів відповідає наявність сигналу на одній цілком певній шині на виході (комбінаційний пристрій). Дешифратор широко використовуються для перетворення двійкових кодів в керуючі сигнали для різних пристроїв ЕОМ.
Шифратор, або кодер, - це вузол ЕОМ, що перетворює унітарний код в певний позиційний код. Якщо вихідний код є двійковим позиційним, то шифратор називається двійковим. За допомогою шифраторів можливо перетворення цифр десяткових чисел в двійкове подання з використанням будь-якого іншого двійковій-десяткового коду.
Перетворювачі кодов- це вузли ЕОМ, призначені для кодування чисел. У число перетворювачів кодів входять: двійковій-десяткові перетворювачі, перетворювачі цифрової індикації, перетворювачі прямого коду двійкових чисел в зворотний або додатковий код і т. Д.
Сумматор- це вузол, в якому виконується арифметична операція підсумовування цифрових кодів двох двійкових чисел.
Використовуючи однорозрядні суматори можна побудувати багаторозрядні суматори.
