Cандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері. Есептеуіш техниканың даму тарихы, қазіргі заманғы компьютердің даму кезеңдері
жүктеу/скачать 3,99 Mb.
|
комп арх лекц 1-15
| Қатарлас шиналар
Жалпы қатарлас шина мен байланысқан бірнеше модульді жүйені қарастырамыз. Мүмкін болатын сұлбалардың бірі 12.2- суретте келтірілген. Модульдердің арасындағы ақпараттардың тасымалдануы үшін уақыттың бөліну режимінде n сызығы бар шина қолданылады. Арнайы басқарушы модуль уақыттың әр бір моментінде қай модуль ақпаратты тасымалдайтынын, ал қайсысы қабылдайтын екенін анықтайды. Әрбір модульде n разрядты есте сақтаушы регистр болдады, ол ақпарат жіберу үшін және қабылдау үшін қызмет етеді. Регистрлерде триггерлер ретінде екі тактілі MS триггерлерді емес, ал жәй бір тактілі синхронды бекіткіштерді пайдалану қолайлы, себебі олардың шығыс күйлері ақпаратты жазу моментінде маңызды емес. 12.2.- сурет. Барлық қатарлас шиналар жиынтығы. 12.3.- сурет. Ашық коллектрі бар ТТЛ- вентильдің ЖӘНЕ-ЖОҚ көмегімен регистрді шинаға қосу. Кейіннен қарапайымдылық үшін Д- типті триггер қолданылады делік. Регистрдің кіріс сызықтары әр бір модульде құрлардың сәйкес сызықтары мен тікелей қосылады. Сондықтан сигналдардың берілуі кезінде шиналардың “жүктемені шешу” жағдайы регистрге беріледі. 12.2- суретте көрсетілгендей, “жүктемені шешу” сызығына әр бір регистр үшін сигнал басқарушы модульден өзіндік сызығы бойымен жіберіледі. Осы әдіспен, басқарушы модуль құрдан ақпаратты қабылдайтын регистрді көрсете алады. Регистрдің шығыс сызықтары әр бір модульде құрастыру логикасын жіберетін вентильдер арқылы құрдың сәйкес сызықтарымен жалғанады. 12.2-суретте осындай вентельдер ретінде үш орнықты құрушылар көрсетілген, бірақ кейіннен көретініміздей вентельдердің басқа да түрлерін қолдануға болады. Кез келген жағдайда басқарушы сигналдар басқарушы модульден жалғанатын вентильдерге әр бір регистр үшін жеке сызықтар бойымен беріледі. Осы тәсілмен, басқарушы модуль ақпаратты шинаға тасымалдайтын регистрді көрсете алады. Біздің тұжырымдауымыз бойынша, уақыттың әр бір моментінде ақпаратты шинаға тек бір регистр бере алады. Бұл үшін үш орнықты құраушылар көмегімен қосылысы кезінде шешу сигналы тек бір модульге беріледі. Шешу сигналы болмаған кезінде үш орнықты құраушыларда жоғары шығыс кедергісі болады және бұл қосылыстың эквивалентті болмауын білдіреді. Сонымен, таңдалған регистрдің үш орнықты вентильдері таңдалған регистр жағдайына сәйкес шина жағдайын қамтамасыз етеді. Шинаға регистрлерді жалғау үшін үш орнықты құраушыларды ғана емес, құрастыру логикасын жіберетін басқа да вентильдерді қолдануға болады, мысалы, ТТЛ- ашық коллекторлы вентильді екі ТТЛ- ашық коллекторлы вентильдің шығыстарының қосылысы кезінде вентильдердің кез келген жалпы шығыста логикалық 0-ді қамтамасыз етуі мүмкін. Басқаша сөздермен айтқанда, бір вентильдің шығысындағы логикалық 0 логикалық 1-ді екіншісінің шығысына “ауыстырады”(яғни логикалық 0 логикалық 1-де домирлейді). Соған байланысты, егер құрға қосылу ашық коллекторлы ТТЛ-вентелдері көмегімен іске асырылса, онда жұмыстың дұрыстығы үшін таңдалмаған регистрлерге барлық сәйкес вентильдер шығыста логикалық 1-ді беретіндей қамтамасыз ету керек. Осы кезде таңдалған регистр вентильдері барлық қалғандардың үстінде доминирленіп, шина жолдарында қажетті логикалық мәндерді орнатады. Ашық коллекторлы және жоқ вентельдерін пайдаланатын сәйкес схемасы 12.3.-сурет көрсетілген. х және у кірістері бар және-жоқ вентильдер шығысы бульдік өрнекпен беріледі. 12.3. суретте және-жоқ вентильдерінің әр кірісі, айталық х кірісі басқарушы модульден келетін шешу сызығымен қосылады,ал басқа кірісі у регистрде триггер шығысымен қосылған. Сонымен,басқарушы модуль осы регистрдің шешу сызығына логикалық 1-ді, ал қалған барлық регистрлер сызықтарына логикалық 0-ді бере отырып, шинаға ақпараттың тасмалдануы үшін керекті регистрді көрсете алады. Осы кезде таңдалған регистрде сәйкес триггерлерде логикалық 0 болатын шина сызықтарында логикалық 0-дер пайда болады. Құрастыру логикасы мүмкін болатын кейбір типті вентильдерде, мысалы ашық коллекторлы ЭСП вентильдерінде, логикалық 1 логикалық 0-ң үстінен туындайды. Егер шинаға қосылысы үшін осындай вентильдерді қолданатын болса, онда барлық таңталған регистрлер вентильдердің шығысында логикалық 0-дер болуы керек. Осыған НЕМЕСЕ-ЖОҚ вентильдері көмегімен жету оңай. Модульдер арасындағы шиналар бойымен сөздің тасымалдауынан қамтамасыз ететін басқарушы модульдің логикалық жұмысын қорытындылайық: Ең алдымен модуль- жөнелткішке беріліс шешу сызығына сигнал жіберіледі. Осы кезде шинада қосылатын вентильдер арқылы таңдалған регистрдің жағдайы орнатылады. Содан кейін модуль- қабылдағышқа қабылдау шешу сызығына сигнал жіберіледі. Осы кезде шина жағдайы қабылдағыш регистрге жүктеледі. жүктеу/скачать 3,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|