CH5 时序逻辑电路
(电子技术教学课件)ch5门电路及触发器
(2-18)
二、输入、输出负载特性 1、前后级之间电流的联系 &?&
(2-19)
前级输出为 高电平时
R2 T3
R5
前级
+5V
+5V
R4
R1
反偏
T4
T1
流出前级 电流IOH (拉电流)
后级
(2-20)
R2 C S2
CP
Q F主 Q
R1 C S1
K CP J
(2-60)
JK触发器 的功能
J=K=0时:
被封锁
Q Q 保持原态
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
R1 C S1
=0 K CP J =0
(2-61)
JK触发器 的功能
J=K=1时:
相当于T触 发器T=1
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
2、在控制端加入负脉冲,可以使触发器状 态变化。SD端加入负脉冲,使Q=1,SD 称为“置位”或“置一”端。RD端加入 负脉冲,使Q=0,RD称为“复位”或 “清0”端。
(2-52)
三、 触发器按逻辑功能的分类
1 RS触发器
Q
Q
&
&
c
d
直接置0 或置1
RD
& a
SD
& b
时钟信号
R
CP
S
(2-53)
含义
输入为低电平时流入 输 入 端 的 电 流 < 1 .6 m A 。 输入为高电平时流入 输 入 端 的 电 流 <40μ A。
模拟电路CH05第五版
02
模拟电路的基本元件
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一,用于限制电流的流动 。
详细描述
电阻由导电材料制成,其阻值取决于其长度、横截面积和材料。 在电路中,电阻用于消耗电能,从而产生电压降。电阻的阻值 通常用欧姆(Ω)表示。
电容
总结词
电容是模拟电路中用于存储电荷的元件。
详细描述
电容由两个平行板组成,中间填充绝缘材料。电容的容量取决于两板之间的距离、面积 和介电常数。电容在电路中的作用是过滤交流信号、储能和旁路。电容的容量通常用法
新工艺的探索
纳米压印技术
纳米压印技术可实现大规模、低成本 、高精度电路制造,有助于提高模拟 电路的性能和集成度。
柔性电子工艺
柔性电子工艺可制造出可弯曲、可穿 戴的模拟电路,为智能穿戴设备和生 物医疗领域提供新的可能性。
新技术的研发
神经网络模拟电路
借鉴生物神经网络的原理,研发新型 模拟电路,实现更高效、更智能的信 息处理。
通过应用诺顿定理,可以将电路中的电流源和电阻进 行简化,从而更容易地求解电路中的电流和电压。诺 顿定理在模拟电路分析和设计中也具有重要应用,特 别是在分析负反馈放大器和滤波器等电路的性能时。
交流分析方法
总结词
交流分析方法是一种用于分析交流信号在模拟电路中传 输和处理的方法。
详细描述
交流分析方法包括频率响应分析和瞬态分析。频率响应 分析用于研究电路在不同频率下的性能表现,如增益、 相位和带宽等;瞬态分析则用于研究电路在输入信号变 化时的动态响应。通过交流分析方法,可以全面了解模 拟电路在不同频率和时间尺度下的行为特性,从而优化 电路设计。
03
02
结果分析
根据实验数据和指标,分析电路的 性能和特点。
ch5总线操作和时序
CLK(Clock) 时钟输入端 MN/MX(Minimum/Maximum Mode Control) 最小/最大方式控制信号输入端 GND,Vcc地和电源 GND为接地端。Vcc为电源端
最小模式
系统规模小 : 只含有一个 8086/8088CPU ,不 含数字运算协处理器、 输入 / 输出协处理器; 系统的控制总线直接由 8086/8088CPU 的控制
QS1 0 0 1 1 QS0 0 1 0 1 队列状态 无操作,未从队列中取指令 从队列中取出当前指令的第一字节(操作码字节) 队列空,由于执行转移指令,队列重装填 从队列中取出指令的后续字节
四、指令周期
执行一条指令所需要的时间称为指令周期。
执行一条指令的时间: 是取指令、执行指令、取操作数、存放结果所需时间的总和。 用所需的时钟周期数表示。
例
MOV MUL
BX, AX BL
2个T周期 70~77个T周期
不同指令的执行时间(即指令周期)是不同的; 同一类型的指令,由于操作数不同,指令周期也不同 例 MOV MUL BX, AX BL 2个T周期 70~77个T周期 14个T周期
CLK
T2
T3
T4
A19~A0 ALE
D7~D0 MEMR
IBM PC/XT 总线上存储器读周期时序
5.2 8086/8088 CPU的引脚功能
8086/8088CPU具有40条引脚 采用双列直插式封装形式 分时复用的地址/数据总线 20位地址、16位数据 8088只能传输8位数据,只有8个地址引脚兼作数据引 脚 8086有16个地址/数据复用引脚图中引脚符号上面有 一横的表示低电平有效信号,没有一横的表示高电平 有效信号。
时序电路逻辑功能描述方式
时序电路逻辑功能描述方式时序电路是一种电子电路,其逻辑功能在不同时间点上发生变化。
在时序电路中,电路的输出不仅依赖于当前的输入信号,还依赖于过去的输入信号和电路的内部状态。
时序电路通常由触发器(Flip-Flop)和组合逻辑门组成。
触发器是一种存储元件,可以存储一个二进制位的状态。
组合逻辑门通过将触发器的输出连接起来,并根据输入信号的条件决定是否改变触发器的状态。
通过这种方式,时序电路可以实现复杂的逻辑功能。
为了描述时序电路的逻辑功能,我们可以使用状态图、状态表和状态方程等方式。
状态图(State Diagram)是时序电路的一种图形表示方法。
它通过节点和有向边来表示电路的不同状态和状态之间的转换关系。
每个节点表示一个电路的状态,每条边表示一种条件下的状态转换。
状态图可以直观地描述时序电路的逻辑功能。
状态表(State Table)是时序电路的一种表格表示方法。
它列出了电路的每个状态和每个状态下的输出。
状态表通常包括当前状态、下一个状态和输出信号等列。
状态表可以清晰地描述电路的逻辑功能,并方便进行状态迁移和输出信号的计算。
状态方程(State Equation)是时序电路的一种数学描述方法。
它通过逻辑代数或布尔代数的形式表示电路的当前状态、输入信号和输出信号之间的关系。
状态方程可以使用逻辑门的真值表或卡诺图来推导得到。
在描述时序电路的逻辑功能时,我们通常需要确定以下几个方面的内容:1.电路的输入信号:输入信号是时序电路的触发条件,决定触发器状态的改变。
输入信号可以是外部输入,如开关和按钮,也可以是其他逻辑电路的输出。
2.电路的内部状态:内部状态是触发器的状态,它存储了电路的前一时刻的信息。
内部状态可以是一个或多个触发器的组合。
3.电路的输出信号:输出信号是根据当前输入信号和内部状态计算得到的结果。
输出信号可以是一个或多个逻辑电平。
4.电路的逻辑功能:逻辑功能是指输入信号和输出信号之间的关系,在不同的状态和条件下,输出信号如何发生改变。
【电工基础知识】时序逻辑电路
【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。
在理论中,时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊,还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。
这跟相反,组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。
换句话说,时序逻辑拥有储存器件()来存储信息,⽽组合逻辑则没有。
从时序逻辑电路中,可以建出两种形式的::输出只跟内部的状态有关。
(因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变,输出的值只会在时脉边缘有改变):输出不只跟⽬前内部状态有关,也跟现在的输⼊有关系。
时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的,延迟跟储存单元,以及有限状态⾃动机。
⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。
按“功能、⽤途”分为:1. 寄存器;2. 计数(分频)器;3. 顺序(序列)脉冲发⽣器;4. 顺序脉冲检测器;5. 码组变换器;寄存器定义寄存器:能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件,称为寄存器。
寄存器的功能是存储,它是由具有存储功能的组合起来构成的。
⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码,故存放n位⼆进制代码的寄存器,需⽤n个触发器来构成。
[1]按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。
基本寄存器只能并⾏送⼊数据,也只能并⾏输出。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移,数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出,也可以串⾏输⼊、串⾏输出,还可以并⾏输⼊、串⾏输出,或串⾏输⼊、并⾏输出,⼗分灵活,⽤途也很⼴。
[1]知识点概述:1、寄存器,就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。
通常都是由各种触发器和门电路来构成的。
2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器,和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。
3、在实际中,通常使⽤集成寄存器。
本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。
4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下:(1)由四个D触发器构成,因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息,所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码,⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。
《高频电路》CH5 非线性电路时变参量电路和变频器讲解
d 1 [ L(t )i (t )] i (t )dt v (t ) dt C
d[ L(t )i (t )] dt
电感L与通过它的电流有关
变系数线性微分方程
《高频电路》 第5章
广东技术师范学院电子与信息学院
cxl1688@
由上分析可见,这三种方程的性质和解法有很大差别, 常系数线性微分方程较好求解,而非线性微分方程和变系数线 性微分方程难解。 在无线电工程技术中,较多的场合并不用解非线性微分方 程的方法来分析非线性电路,而是采用工程上适用的一些近似
2 2
1 cos 2 1 sin sin [cos( ) cos( )] 2 2 2kV1mV2 m 2 1 cos 21t 2 1 cos 2 2t cos( 1 2 )t cos( 1 2 )t ) kV1m ( ) kV 2 m ( ) 2 2 2 k 2 2 (V1m V2 m ) kV1mV2 m cos(1 2 )t kV1mV2 m cos(1 2 )t 2 k k 2 2 V1m cos 21t V2 m cos 22t 2 2 新产生的频率分量 常数 sin 2
cxl1688@
《高频电路》
第5章
1. 线性元件
i(t)
R + v(t) 设:v(t ) Vm cos wt
则: i (t )
-
v(t ) Vm cos wt I m cos wt R R
输出电流与输入电压相比,波形不同,但周 期相同。说明线性元件不能产生新的频率成分。
go IQ VQ tg
go值与外加VQ的大小有关。
交流电导:又称增量电导或微分电导,指 伏安特性曲线上任一点的斜率或近似为该 点上增量电流与增量电压的比值,表为:
数电课件 ch05-1锁存器和触发器
5.1
双稳态存储单元电路
5.1.2 双稳态存储单元电路
1. 电路结构
G1 1 Q
反馈
电路有两个互补的输出端
G2 1 Q
Q端的状态定义为电路输出状态。
2、逻辑状态分析 ——电路具有记忆1位二进制数据的功能。 如Q=1 双稳态存储单元电路
G1 1 V O1 Q 1
如Q=0
G1 V I 11 V O1
υ O 1 (= υ I2 ) 稳态点 (Q = 1 ) d e
G1 V I1 1 V O1 Q
Q=1
G
1
G c 介稳态
2
1 V I2 G2 V O2
Q
0
点
Q=0
a b 稳态点 (Q=0) υ I1 (= υ O 2 )
图中两个非门的传输特性 正反馈
0 V I1
1
1
Q 0
Hale Waihona Puke 01V I2
1 V O2 G2
Q 0
0
V I2
1 V O2 G2
Q 1
某一时刻,电路究竟处于1态 or 0态?
3. 模拟特性分析
O1 = I2
I1 = O2
若在电路的一个非门输入端施加 足够幅值的脉冲信号,使电路越 过介稳态点,则电路从一种稳态 转变为另一种稳态。
引言
1、组合逻辑电路和时序逻辑电路的工作特征 组合逻辑电路: 任意时刻电路的输出状态只与该当前的输入信号有关,而
且与电路原来的状态无关。
时序逻辑电路: 任意时刻电路的输出状态不仅与该当前的输入信号有关, 而且与电路原来的状态有关。
2、组合逻辑电路和时序逻辑电路的结构特征 组合逻辑电路: 时序逻辑电路: 由逻辑门电路组成,电路中不存在反馈。 由组合逻辑电路和存储电路组成, 电路中存在反馈。 锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元 。 3、组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能特征 组合逻辑电路: 时序逻辑电路:
Ch5_PLD介绍
目录第一章绪论第二章系统级设计第三章Verilog HDL硬件描述语言第四章逻辑综合第五章可编程逻辑器件第六章物理版图设计基础第七章仿真验证第八章集成电路设计发展趋势可编程逻辑器件•可编程逻辑器件(PLD--Programmable Logic Device):器件的功能不是固定不变的,而是可根据用户的需要而进行改变,即由编程的方法来确定器件的逻辑功能。
概念可编程逻辑器件的设计方法概念:用户通过生产商提供的通用器件自行进行现场编程和制造,或者通过对与或矩阵进行掩膜编程,得到所需的专用集成电路。
编程方式:采用熔断丝、电写入等方法对已制备好的PLD器件实现编程,不需要微电子工艺,利用相应的开发工具就可完成设计,可多次擦除,易于系统和电路设计。
特点:设计周期短,设计效率高,适用于新产品的开发或是200块以下的原型设计。
芯片物理实现方法比较设计方法性能对制造商的倚赖设计周期适用批量全定制SC(定制)门阵列(半定制)可编程逻辑器件表示由低到高内容提纲PLD基本概念PLD基本结构基于可编程逻辑器件的设计流程 FPGA设计的指导原则PLD的发展演变(1)⏹最早的PLD是1970年制成的可编程只读存储器(PROM,programmable Read Only Memory)✓由固定的与阵列和可编程的或阵列组成✓采用熔丝工艺编程✓只能写一次,不能擦除和重写,后来出现UVEPROM、EEPROM✓价格低,易于编程,速度低,主要用作存储器⏹20世纪70年代中期出现可编程逻辑阵列(PLA,programmable logic array)✓由可编程的与阵列和可编程的或阵列构成✓阵列的规模较小✓价格较高,编程比较复杂⏹1977年出现可编程阵列逻辑(PAL,programmable arraylogic)✓由可编程的与阵列和固定的或阵列组成✓采用熔丝的编程方式✓设计比较灵活✓器件的速度较快PLD的发展演变(2)⏹20世纪80年代初期,美国的Lattice公司开发了通用阵列逻辑(GAL,Generic Array Logic)✓采用了输出逻辑宏单元(OLMC,output logic macro cell)✓采用了EEPROM工艺✓可重复编程、可电擦写✓可以长期保存数据✓设计、使用灵活⏹20世纪80年代中期,Altera公司推出了可擦除可编程逻辑器件(EPLD,Erasable Programmable Logic Device)✓采用CMOS工艺✓集成度高,设计灵活PLD的发展演变(3)⏹1985年,美国Xilinx公司开发出现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)✓采用了一种新型的结构--单元型结构✓片内的逻辑单元相互独立、可编程,各单元之间可以灵活相连✓采用CMOS、SRAM工艺✓密度高、速度快、编程灵活、可以重新配置⏹80年代末Lattice公司提出了在系统编程(ISP,In-SystemProgrammable)的技术,此后20世纪90年代初相继出现了一系列的具有ISP的复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)✓从EPLD改进而来✓采用EEPROM工艺✓和EPLD相比,增加了内部连线,对逻辑宏单元和I/O单元有了重大改进PLD的发展演变(4)⏹当前主流的PLD器件:✓复杂可编程逻辑器件CPLD (Complex Programmable Logic Device)✓现场可编程门阵列FPGA (Field Programmable Gate Array)⏹PLD器件的发展方向:✓更高密度、更快速度、更低功耗以及各种新的功能出现PLD的分类方法⏹可编程逻辑器件有许多种类,不同公司生产的PLD,其结构和特点都有所不同,按照各自不同的标准,PLD可以分为许多种类,下面介绍的是几种比较通行的分类方法:✓按照器件的集成度分类✓按照结构特点分类✓按照编程的特点分类☐按照编程次数分类☐按照不同的编程元件和编程工艺分类按照结构特点分类⏹阵列型PLD器件(乘积项结构)✓简单的PLD(包括PROM、PLA、PAL和GAL)、EPLD以及绝大多数的CPLD属于阵列型的PLD器件,这种器件的基本结构由与或阵列组成⏹单元型PLD器件✓FPGA器件属于单元型的PLD器件,其基本结构是可编程逻辑块,许多逻辑阵列块可由块间的水平连线和垂直连线通过编程而连通按照编程特点分类⏹有两种分类:✓按照编程的次数分类▪一次可编程器件(OTP,One Time Programmable)▪可多次编程器件✓按照不同的编程元件和编程工艺分类▪采用熔丝或者反熔丝技术编程,如PROM▪采用紫外线擦除、电可编程方式的器件,如EPROM▪采用电擦除编程技术的器件,如EEPROM、Flash工艺,大多数的CPLD都采用此类技术▪采用静态存储器(SRAM)结构技术,大多数FPGA都采用此类结构内容提纲PLD基本概念PLD基本结构基于可编程逻辑器件的设计流程 FPGA设计的指导原则PLD的基本结构⏹PLD种类很多,但是PLD的基本原理则是相同的,下面分别介绍:⏹PLD结构原理⏹PLD电路的表示方法⏹SPLD的结构⏹CPLD的结构和特点⏹FPGA的结构和特点PLD结构原理任何组合电路函数都可以化为“与或非”表达式,而任何时序电路都是组合电路加上存储元件(触发器)构成的。
ch5 总线及时序C
10
前62脚(分A列:Al~31,和B列:B1~ 脚 列 ~ , 列 ~ B31),与PC XT总线插槽完全相同;36脚(分C ),与 总线插槽完全相同; 脚 ), 总线插槽完全相同 ),为新增加的 列:C1~C18,和D列:D1~D18),为新增加的 ~ , 列 ~ ), 引脚,在两部分中间有一个横隔分开,适用于ISA 引脚,在两部分中间有一个横隔分开,适用于 芯部分与36芯 总线插卡的插头也为 98芯,其中 62芯部分与 芯 芯 芯部分与 部分之间有一凹槽隔开。 部分之间有一凹槽隔开。
12
3、EISA(Extented ISA)总线 、 总线
386、486、PS/2等微型机的出现,要求有高 、 等微型机的出现, 、 等微型机的出现 性能的系统总线相配合。 公司为PS/2设计了微 性能的系统总线相配合。IBM公司为 公司为 设计了微 通道结构(MCA)。这种总线结构支持多微处理机, 通道结构 。这种总线结构支持多微处理机, 多个总线主控,支持16位 位数据和24位 多个总线主控,支持 位、32位数据和 位、32 位数据和 位地址,数据传输率达40MB/s,是一种高性能总 位地址,数据传输率达 , 但它与原PC总线及 总线及ISA总线完全不兼容,因而 总线完全不兼容, 线,但它与原 总线及 总线完全不兼容 出现了EISA与之竞争。 与之竞争。 出现了 与之竞争
6
电源和地线: 电源和地线:他们决定了总线使用的电源种类及地 线分布和用法。 线分布和用法。 备用线:留作功能扩充和用户的特殊要求使用。 备用线:留作功能扩充和用户的特殊要求使用。系 统总线一般都做成多个插槽的形式, 统总线一般都做成多个插槽的形式,各插槽相同的 引脚都连在一起,总线就连到这些引脚上。 引脚都连在一起,总线就连到这些引脚上。总线接 口引脚的定义、传输速率的设定、驱动能力的限制、 口引脚的定义、传输速率的设定、驱动能力的限制、 信号电平的规定、 信号电平的规定、时序的安排以及信息格式的约定 等等,都有统一的标准。 等等,都有统一的标准。外总线则使用标准的接口 插头,其结构和通信规约也是标准的。 插头,其结构和通信规约也是标准的。
CH05电路图参数设定
Direction选项 选项的功能 Pin Direction选项
(a) 不选取 Pin Direction 选项
(b) 选取 Pin Direction 选项
Direction选项的功能 Sheet Entry Direction
(a) 不选取 Sheet Entry Direction 选项
(b) 选取 Sheet Entry Direction 选项
Direction选项的功能 Port Direction
(a) 不选取 Port Direction 选项
(b) 选取 Port Direction 选项
单元零件编号方式
单元零件之编号
(a) 选取 Alpha 选项 单元零件之编号
(b) 选取 Numeric 选项
起点按一下左键
终点按一下左键
终点按一下左键
起点按一下左键
起点按一下左键
终点按一下左键 接点消失
终点按一下左键 产生交错接点
Cross-Overs选项 选项的功能 Display Cross-Overs选项
(a) 不选取 Display Cross-Overs 选项
(b) 选取 Display Cross-Overs 选项
图件预置设定页
练习一本章结束 再见源自元件接脚名称及编号与边框的间距
接脚名称与边框之间距 接脚编号与边框之间
图形编辑设定页
Place Sheet Entries Automatically选項的 功能
按鼠标左键
游标移至 电路方块图
按鼠标左键 自动产生进出点
滑鼠滚轮设定页
编译器设定页
显示错误标记
不显示错误标记
格点设定页
预置单位设定页
数字电路基础--ch05-2锁存器电路结构和工作原理
(1) 电路结构 简单SR锁存器 国标逻辑符号
R
G4
G2
& Q4 ≥1
Q
E
R 1R
Q
E E1
≥1
&
Q
S 1S
Q
S
Q3
G1
G3
使能信号控制门电路
(2)、工作原理
E=0: 状态不变
E=1: Q3 = S Q4 = R R
G4
G2
& Q4 ≥1
Q
状态发生变化。
S=0,R=0:Qn+1=Qn
E
S=1,R=0:Qn+1=1
TG2导通, TG1断开 Q 不变
D TG
T1 G
2
G1
1
Q
1
Q
G2
(c) 工作波形
C D TG TG
G1
1
QD
1C C
TG C
E
TG
2
Q
1
Q
G3 C G4 G2
Q
E1
1C
3. D锁存器的动态特性
定时图:表示电路动作过程中,对各输入信号的 时间要求以及输出对输入信号的响应时间。
D
tSU
tH
tW
E
数字电路基础--ch05-2锁存器 电路结构和工作原理
5.2 锁存器
5.2.1 SR 锁存器
1. 基本SR锁存器
G1
R
≥1
Q
G2
≥1
S
Q
+VDD
或非门
或非门
G1
G2
Q T1 T4 Q
T3 R
T6 S
T2 T5
初态:R、S信号作用前Q端的 次态:R、S信号作用后Q
计算机组成原理ch5-1
计算机组成原理 Slide 20
计算机组成原理 Slide 21
CPU的组成和功能
计算机组成原理 Slide 4
CPU的组成
运算器
算术运算/逻辑运算
控制器
从内存取出一条指令,并指出下条指令的地址 对指令进行译码,产生相应的控制信号 产生执行部件的运行所需要的控制信号 指挥并控制CPU,内存和I/O设备之间的数据传送
计算机组成原理 Slide 5
CPU的功能
数据通路------多寄存器间传送信息的通路。
计算机组成原理 Slide 10
时序产生器
产生各种时序信号(电位,脉冲); 对各种操作实施时间上的控制。本章主要内容
CPU的功能和组成 控制器控制原理 指令周期(★★★) 时序产生器和控制方式 硬布线控制器 微程序控制器(★★★) 流水线处理器
取出指令并执行指令的部件------CPU
数据加工 ----ALU. 算术/逻辑运算; 指令控制:指令执行的顺序控制; 操作控制: 产生各种操作信号; 时间控制: 控制操作信号的发生时间;
计算机组成原理 Slide 6
CPU中的主要寄存器
PC(Program Counter)----程序计数器 AR(Address Register)---地址寄存器 DR(Data Register)----数据缓冲寄存器 IR(Instruction Register)-----指令寄存器 AC(Accumulate Count)---累加寄存器 GR(General Register)---通用寄存器 PSW (Program Status Word)程序状态字
计算机组成原理 Slide 7
控制器基本组成
PC (Program Counter)----程序计数器 IR (Instruction Register)-----指令寄存器 ID (Instruction Decoder)---指令译码器 OC (Operate Controller)---操作控制器 TG (Timer Generator) ---时序发生器
CH5 输入输出和中断技术
四、简单接口的应用举例
2、应用于连接 当开关K处于闭合状态 时,在LED数码管上显 示“0”;当开关K处于 断开状态时,在LED数 码管上显示“1”。程序 段如下所示:
QQ: MOV IN TEST MOV JZ MOV DISP:MOV OUT JMP DX,0FlH AL,DX AL,1 AL,3FH DISP AL,06H DX,0F0H DX,AL QQ
三、I/O端口地址的译码
译码:将CPU发出的地址信号转换成存储单元或I/O端 口的选通信号。
门电路或专门译码器译码; 全译码或部分译码法
对于8088/8086CPU的I/O译码,需注意: 8088/8086CPU I/O
(1)寻址范围: MEM:1MB(00000H~FFFFFH)A0~A19 I/O :64KB(0000H~FFFFH) A0~A15 (2)读写控制信号: MEM:M/IO=“0”,RD、WR;MEMR、MEMW。 I/O :M/IO=“1”,RD、WR;IOR、IOW。
6
两种编址方式的比较
采用统一编址方式:
优点: 对外设访问如同对存储单元访问,灵活性大; 无需专门的I/O指令,简化了指令系统的设计和I/O端口 译码电路的设计。 缺点: I/O端口地址占用了一部分存储空间,减少了内存可用 的地址范围; 指令上不易区分是对内存还是对I/O口操作。
采用独立编址方式:
7
程序段? 程序段?
三、中断方式
外设需要与CPU进行信息交换时,向CPU提出请求, CPU暂停正在执行的程序,转去与CPU进行信息交换。 信息交换结束后,CPU返回执行被中断的程序。 优点: CPU效率高,实时性好,速度快 缺点: 程序编制较为复杂
26
四、DMA 传送方式
电力电子ch5触发电路
R4 V2
C2 R5
R7
V4
R17
R8V4截止
C3
V6
V8 V8截止
uts
C1 R2
VD10
VD5
up
V6开通
RP1
接封锁信号
uco -15V
X Y -15V
4. 脉冲形成、放大和输出环节
C3电压不能突变,V5基极:1V-28.3V= -27.3V
A点电位:0.3V+0.7V=1V
R15
VD11~VDV145集电C极7 :+ C0.67V+0.7V+0.7V=2.1V
2. Uc增大,达到 UP ,单结晶体
管导通,C通过R1放电
3. Uc减少,达到Uv,单结晶体管
截止,uR1 下降,接近于零
4. 重复充放电过程
Re的值不能太大或太小,满足电路振荡的Re的取值范围
E UP IP
Re
E UV IV
为了防止Re取值过小电路不能振荡,一般取一固定电
阻r与另一可调电阻Re串联,以调整到满足振荡条件
(d)外形及管脚
UA
rb
2
rb1
rb1
U
bb
Ubb
分压比 IP
(a)单结晶体管实验电路 (b)单结晶体管伏安特性
截止区 (ap段)
Ue<UA :PN结反偏置, 只有很小的反向漏电流 Ue= UA :Ie=0, 特性曲线与横坐标交点b处 Ue 上升 :Ue=UP=ηUbb+UD ,单结晶体管导通,
ue3
R6
uco
R7
根据叠加定理求解V4基极电位:
up
R8
V4
(1) Ue3独立作用在V4基极产生电压Uh (2) Uco独立作用在V4基极产生电压U′co (3) Up独立作用在V4基极产生电压U′p
ch5 存储器与IO接口原理(1)
袁志勇 王景存 章登义 刘树波
北京: 北京航空航天大学出版社, 2009.11
PPT教学课件
2021/1/10
精品医学ppt
1
第5章 存储器与I/O接口原理
5.1 存储器概述 5.2 存储系统机制 5.3 S3C2410存储系统 5.4 S3C2410 I/O端口
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3)NOR Flash带有SRAM接口,NAND Flash器件 使用复杂的I/O口来串行的存取数据,。
4)NAND Flash结构可以在给定的尺寸内提供更高 的存储容量。
5)NAND Flash中每个块的最大擦写次数是一百万
次,而NOR Flash的擦写次数是十万次。
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精品医学ppt
制电路构成。
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精品医学ppt
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存储系统的层次结构
1)存储器是用来存储信息的部件,是嵌入式系统硬件中的重 要组成部分。在复杂的嵌入式系统中,存储器系统的组 织结构按作用可以划分为4级:
①寄存器;
②cache ;
小 容
③主存储器;
量
④辅助存储器;
大
寄存器
cache
主存储器 DRAM
辅助存储器 FALSH ROM 磁盘
19
字扩展:
¡ ¡
A12
Y0 Òë
Âë Y1
Æ ÷ Y2
A11
Y3
A9
A0 OE
WE
¡
WE OE A0 A10
2 K¡Á8 b
CE
I/O7
I/O0
¡
¡ WE OE A0 A10
2 K¡Á8 b
CE
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Z F(X ,Qn ) Y G( X , Q n ) Q n1West AnHui (Y , Q n ) Lab of CVPR of H University 孔敏
2
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5.1 概述
二、时序逻辑电路的分类
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计 按照 触发 器的 动作 特点 同步时序逻辑电路
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5.2 时序逻辑电路的分析
解:① 求输出方程和驱动方程
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计
D2 Q , D1 Q , D0 Q 1 Q 0 Q 1 Q 0
n 1 n 0 n n
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5.2 时序逻辑电路的分析
⑥ 逻辑功能分析 数 字 电 路 与 逻 辑 设 计
从以上分析可以看出,该电路在CP脉冲作用下, 把宽度为T的脉冲以三次分配给Q0、 Q1和Q2各端,因 此,该电路是一个脉冲分配器。由状态图和波形图可 以看出,该电路每经过三个时钟周期循环一次,并且 该电路具有自启动能力。
1 0 1 0 0 0 0 0
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0 0 0 1 1 1 1
0 1 1 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0
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5.2 时序逻辑电路的分析
④ 画状态图
数 111 000 001 字 电 101 路 010 与 Q2Q1Q0 110 逻 011 100 辑 设 计 ⑤ 逻辑功能分析 分析得: 该电路是一个异步五进制(模5)加法计数器电路, 且电路具有自启动功能。
n J 0 Q2
Q2 Q2
K0 1 K2 1
(摩尔型)
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J1 K1 1 J 2 Q 1n Q 0n
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5.2 时序逻辑电路的分析
n1 n n ② 求状态方程 Q J Q KQ
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5.2 时序逻辑电路的分析
三、异步时序逻辑电路的分析举例
数 例:分析下图所示异步时序电路的逻辑功能。 字 电 FF 2 FF 1 FF 0 路 Q1 Q0 与 & 1J 1J 1J 逻 C1 CP2 C1 C1 CP0 Q1 Q0 CP1 辑 1K 1K 1K 设 计 CP 解:① 求驱动方程
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计
第5章 时序逻辑电路
5.1 概述
5.2 时序逻辑电路的分析
5.3 寄存器
5.4 计数器
5.5 时序逻辑电路的设计
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5.1 概述
一、时序逻辑电路的组成
1 0 1 0 2 1 0
10/1
10/1
4.时序图(波形图) 时序图即为时序电路的工作波形图,它以波形的形 式描述时序电路内部状态Q、外部输出Z随输入信号X变化 的规律。 2013-7-25 5
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Z
J0 K0 1
n J 1 K 1 X Q0
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n Z X Q1n Q0
(米里型)
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5.2 时序逻辑电路的分析
② 求状态方程 数 Q1n1 J 1 Q 1n K 1Q 1n ( X Q 0n )Q 1n X Q 0n Q 1n X Q 0n Q 1n 字 电 n Q0n1 J 0 Q 0n K 0 Q 0n Q 0n Z X Q1n Q0 路 与 ③ 列状态表 ④ 画状态图 X/Z 逻 0/0 辑 Q1Q0 设 00 01 计 1/0
0/0
1/1 11 1/0 0/0
1/ห้องสมุดไป่ตู้ 10
0/0
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孔敏
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5.2 时序逻辑电路的分析
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计 ⑤ 画工作波形图
0/0 00 1/0 1/0 0/0 01 1/0 10
FF0 FF1 直接关系。或者没有单独的输出。
&
&
FF0
FF1
FF2
FF2
3
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孔敏
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5.1 概述
三、时序逻辑功能的描述方法
数 1.逻辑方程式 字 Z F(X ,Qn ) 输出方程 电 路 Y G( X , Q n ) 驱动方程(激励方程、输入方程) 与 状态方程 Q n1 H (Y , Q n ) 逻 辑 2.状态转移表 时序逻辑电路状态表 设 状态转移表也称状态 次态 计 输入 /输出 迁移表或状态表,是用列 X 表的方式来描述时序逻辑 现态 电路输出Z、次态Qn+1和外 Qn Qn+1/Z 部输入X、现态Qn之间的逻 辑关系。 X Qn Qn+1 Z
n
n
n n Z 2 Q2 , Z 1 Q1n , Z 0 Q0 (摩尔型)
② 求状态方程
Q
n 1 2
D2 Q 1 , Q
n
n1 1
D1 Q 0 , Q
n
n1 0
D0 Q 1 Q 0
n
n
③ 列状态表
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闭合回路中的为 “有效状态”
000
001
010
101
闭合回路外的为 “无效状态”
100
Q2 Q1 Q0
111
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110
011
当电路处于任一无效状态 时,若能在时钟信号作用下进 入有效状态,称该电路具有自 启动能力;否则,该电路无自 启动能力。
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0/0
X/Z
00
0/0 1/1 11
1/0
01
1/0 0/0
Q1Q0
1/0
0/0
10
分析得: 当外部输入X=0时,状态转移按00→01→10→11→00→„ 规律变化,实现模4加法计数器的功能;当X=1时,状态 转移按00→11→10→01→00→„规律变化,实现模4减法 计数器的功能。所以,该电路是一个同步模4可逆计数器。 X为加/减控制信号,Z为借位输出。 2013-7-25 10
2013-7-25
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5.2 时序逻辑电路的分析
数 字 电 路 与 逻 辑 设 计 ④ 画状态图
000 001 010 101
100
Q2 Q1 Q0
111
110
011
⑤画波形图 设Q2Q1Q0的初始状态为000。
CP Q2 Q1
0 2013-7-25
1
2
3
4
5
6
Q
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5.2 时序逻辑电路的分析
时序逻辑电路的分析,就是根据给定的时序逻辑电路图, 数 找出该时序逻辑电路在输入信号及时钟信号作用下,电路的状 字 态及输出的变化规律,从而了解该时序逻辑电路的逻辑功能。
电 一、时序逻辑电路的分析方法 路 ① 根据给定逻辑图,写出时序电路的输出方程和各触 与 逻 发器的驱动方程; 辑 ② 将驱动方程代入所用触发器的特征方程,获得时序 设 计 电路的状态方程; ③ 根据时序电路的状态方程和输出方程,建立状态转 移表; ④ 由状态转移表画出状态图,进而画出波形图。 ⑤ 分析电路的逻辑功能。
2013-7-25 6 Lab of CVPR of West AnHui University 孔敏
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5.2 时序逻辑电路的分析
二、同步时序逻辑电路的分析举例
数 例:分析下图所示同步时序电路的逻辑功能。 字 & 电 FF 1 “1” FF 0 路 X Q1 Q0 =1 与 1J 1J 逻 C1 C1 Q1 Q0 辑 1K 1K 设 计 CP 解:① 求驱动方程和输出方程
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5.2 时序逻辑电路的分析
数 字 电 路 与 逻 Q0 辑 设 解:① 求驱动方程 计 n ② 求状态方程 练习:分析下图所示异步时序电路的逻辑功能。 FF0 FF1 FF2 Q1 Q0 1D 1D 1D CP C1 C1 C1
数 时序逻辑电路:任一时刻 组合逻辑电路 字 的输出信号不仅取决于该时刻 电 的输入信号,而且还取决于电 路 路原来的状态。它由组合逻辑 q1 y1 与 电路和存储电路组成。 qj yk 存储电路 逻 辑 逻辑关系: n n 设 z m f m ( x1 , x 2 , , x n , q1 , q2 , , q n ) 输出方程 j 计 n n n