Лекция 7 Счётчики. Синхронизация Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск. - презентация

1 Лекция 7 Счётчики. Синхронизация Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013

2 Двоично-кодированные счётчики 2 В практических задачах зачастую необходимо применить счётчики с коэффициентом пересчёта отличным от 2 n. Двоично-кодированные счётчики строятся на основе n- разрядного счётчика с естественным модулем счёта 2 n. Для исключения лишних состояний одним из способов используют обратную связь, устанавливающий счётчик в исходное состояние при достижении желаемого коэффициента пересчёта.

3 Пример двоично-кодированного счётчика 3 Задание: нарисовать временную диаграмму работы данного счётчика, определить его модуль счёта (2 б). Работу сдать не позднее следующей лекции на отдельном листе. Лист подписать: ФИО, номер группы.

4 Счётчик Джонсона 4 Счётчик Джонсона – это кольцевой регистр с перекрёстной обратной связью, которая замкнута на вход первого регистра с инверсии выходного сигнала. Количество устойчивых состояний у такого счётчика равно 2n, где n – количество триггеров.

5 Счётчик Джонсона 5

6 Счётчик 1 из N на основе счётчика Джонсона 6 сигналаQ2Q1Q0Формула

7 Счётчик 1 из N: схема 7

8 Счётчик 1 из N: временная диаграмма 8

9 Синхронизация 9 Синхронизация и тактирование – важнейшие процессы, обеспечивающие корректную работу цифровых устройств. Тактирование – выработка командных сигналов для выполнения действий, операций. Синхронизация – временное согласование взаимо- действующих сигналов.

10 Статическое и динамическое управление 10

11 Синхронизация ЦУ со статическим управлением 11

12 Синхронизация ЦУ со статическим управлением 12 Длительность t 1 СИ должна быть больше времени переключения D-триггера для обеспечения его корректной работы. Во время действия активного уровня сигнала на входе синхронизации D-триггера необходимо удерживать в одном уровне сигнал на входе D.

13 Синхронизация ЦУ с динамическим управлением 13 t П – интервал времени до поступления активного фронта синхросигнала. t У – интервал времени в течение которого происходит воздействие активного фронта синхросигнала.

14 Важные параметры при проектировании ЦУ на ПЛИС 14 t 1 СИ – длительность сигнала в состоянии логической единицы. t 0 СИ – длительность сигнала в состоянии логического нуля. t РАС – время распространения сигнала от входа к выходу ПЛИС. t ПЕР – время переключения вентиля ПЛИС.

15 Реверсивный счётчик 15

16 Реверсивный счётчик с изменяемой точкой входа 16 in1 in2 q0 d1 q1 d2d3 q2 q3

17 in1 t 1 СИ =10нс; t 0 СИ =10нс1 t 1 СИ =1нс; t 0 СИ =9нс2 t РАС =7-8нс; t ПЕР =1,5нс

18 18 t 1 СИ =10нс; t 0 СИ =10нс t 1 СИ =1нс; t 0 СИ =9нс2 t РАС =7-8нс; t ПЕР =1,5нс in2

19 Лекция 7 Счётчики. Синхронизация Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013