Принципи побудови функціональних вузлів

1. Дослідження логічних елементів функціональні вузли.

Логічні елементи забезпечують роботу з одним бітом інформації (нуль - одиниця).

Сукупність логічних (функціональних) елементів, частина логічної (функціональної) схеми, що описує одну або кілька логічних функцій, об'єднаних в одне ціле, називається функціональним вузлом.

Тобто функціональна одиниця - можна зобразити за допомогою сукупності елементів або у вигляді одного графічного символу.

Ще одне визначення: функціональна одиниця - це сукупність логічних елементів, які забезпечують виконання певної операції.

Позначення функціональних вузлів: xi - вхідні параметри, yj - вихідні параметри, F - назва або умовне позначення вузла.

2. Різновид функціональних вузлів.

Функціональні вузли можуть бути однорозрядні. тобто обробні один розряд слова (наприклад, суматори, компаратори), і багаторозрядних. обробні слово цілком або 2 машинних слова або складу - половину машинного слова (всі інші вузли).

Функціональні багаторозрядні вузли діляться на вузли паралельного і послідовного типу, тобто що працюють в паралельному і послідовному коді передачі інформації.

Паралельний код - кожен часовий такт використовується для відображення одного розряду. Двійковий код слова - у вигляді тимчасової послідовності. Причому слово передається по одній шині.

Паралельний код - всі розділи слова передаються за один такт по окремим шинам до окремих елементів. При цьому кількість шин повинна дорівнювати кількості розрядів. Двійковий код слова - у вигляді просторово рознесеною послідовності.

Послідовно-паралельний код - слово розбивається на склади, кожен склад представляється в паралельному вигляді, а самі склади передаються послідовно.

У послідовному коді можуть працювати суматори, регістри зсуву, лічильники, більшість же вузлів працює в паралельному коді.

Крім того? передача інформації може бути однофазної (по одній шині) і парафазного (за двома шинам), по одній передається сигнал, а по інший інвертований сигнал.

Передача інформації може бути асинхронної і синхронної (синхронізованої).

Асинхронна (не синхронізовано) - сигнали передаються з невеликою затримкою від елемента до елементу. Елемент або вузол спрацьовує (змінює свій стан) після приходу сигналу.

Синхронізуються передача інформації - елемент або вузол спрацьовує тільки після приходу синхроимпульса (тобто в строго певні моменти). Якщо на вхід надійшов сигнал, а синхроимпульс не подано, пристрій не спрацьовує (тобто має надійти сигнал плюс синхроимпульс).

Комбінаційні вузли (вузли комбінаційного типу) - функціональні вузли, логічне стан виходів яких залежить тільки від комбінації логічних сигналів на вході в даний момент часу, тобто логічне стан однозначно визначається комбінацією вхідних змінних в даний момент часу. Ці вузли «не пам'ятають», що не зберігають інформації від раніше прийшли сигналів, наприклад, суматори, компаратори, перетворювачі кодів, (де-) шифратори, (де-) мультиплексори, програмують логічні матриці.

Послідовних вузли (вузли послідовного типу) - функціональні вузли, логічне стан яких визначається послідовністю надходять вхідних сигналів, тобто логічне стан визначається комбінацією вхідних сигналів не тільки в даний момент, але і в попередні моменти часу. Кажуть, що такі вузли мають пам'ять, наприклад регістри, лічильники, генератори кодів (розподільники кодів). Вузли містять елементи пам'яті - тригери.

Інша назва таких вузлів - цифрові автомати Q (t + 1) = f (Q (t), x (t)). Розрізняють автомат Мілі y (t) = φ (Q (t), x (t)) і автомат Мура y (t) = φ (Q (t)), де Q (t) - стан вузла, x (t), y (t) - вхідні і вихідні сигнали.