ORT 6 - Logicke mreze.docx

8/18/2019 ORT 6 - Logicke mreze.docx

1/76

Predme

t: Osnovi

raþunarske

tehnike

Predavaþ: dr Violeta

Tomaševiü,

vanr.prof.

Logiþke mreže

T!"#!$#"% &O'(%"!)%O"% 'O#*L%

&oderi

#ekoderi

'ultiplekseri

#e

m

u

l

t

ip

l

e

k


2/76

s

e

r

i

a

+

ir

a

þ

i

!ritmetiþkologiþke -edinie T!"#!$#"% /&V/")%0!L"% 'O#*L%

$egistri

(ro-aþi

'emori-e

Departman za informatiku i računarstvo Departman za inženjerskimenadžment


3/76

Logiþkemreže

Pomoüu logiþkih ili prekidaþkih mreža mogu

se ispuniti na-ra1liþiti-i funkionalni 1ahtevi

raþunarskih sistema.

2esto korišüene prekidaþke mreže sui1dvo-ene kao standardni

moduli. %ako su postupi 1a n-ihov ra1vo-definisani, 1a n-ihovo

korišüen-e i ukl-uþivan-e u složeni-e logiþke

strukture -e dovol-no 1nati ve1e i1me3u ula1a i

i1la1a.

* 1avisnosti od elemenata od ko-ih su

napravl-eni, standardni moduli mogu +iti:

kom+inaioni sadrže samo logiþke

elemente 4koderi, dekoderi, multiplekseri,

demultiplekseri, sa+iraþi, !L* itd.5

sekveni-alni osim logiþkih,

sadrže i memori-ske elemente

4registri, +ro-aþi, memori-e itd.5


4/76

&oderi

&oder -e kom+inaiona mreža sa više ula1a 4m5i više i1la1a 4n5 ko-a o+avl-a funki-u kodovan-ainformai-a. %nformai-a -e signal doveden nasamo -edan od ula1a mreže. "a i1la1u se do+i-akodovana informai-a u vidu +inarnog+ro-a sa n ifara.

*1avisnosti od+ro-a ula1a ii1la1a,

A0

A 1

&O#/$

m6n

Am-1

Y0 Y1

Yn-1

koderi mogu +iti:

potpuni, kod

ko-ih važi m 7 8n

ima n

i1la1a i 8n ula1a

nepotpuni, kod

ko-ih -e m 9 8n

ima n i1la1a

i man-e od 8n

ula1a


5/76

"apomena: *koliko se istovremeno na dva ili više

ula1a kodera dovedu signali, koder üe na i1la1u

generisati pogrešan kod.


6/76

Potpuni koder6; 4


7/76

Y0 Y1 Y2


8/76

Potpuni koder6; 485

&om+inaiona ta+lia kodera 6;

!= !> !?

!@

A A A

A

!; !8 !< !A

A A A<

B8 B<BA

A AA

Cunki-e i1la1akodera 6;

A A A

AA A AA

A A AA

A A <

A

A < AA

< A AA

A A <

YY

A < AY

A < <

0 A1 D A3 D A5 D

A7

1 A 2 A 3

A 6 A 7

2 A 4 A 5

A 6 A 7

A A A < A A A A < A A

A A < A A A A A < A <

A < A A A A A A < < A

< A A A A A A A < <


9/76

Potpuni koder6; 4;5

$eali1ai-

akodera6;

A0A1A2A3A4A5A6A7

Y0

Y

1

Y2

KODER

8/3

A1 DA3 DA5

A2 DA3 DA6

A4 DA5 DA6

Y0

A7

A6

A5

A4

A3

A2

A1

A0

Y1 Y2


10/76

DA 7

DA 7

DA 7

Y0

Y

1

Y

2


11/76

#ekoderi 4


12/76

man-e od 8m

i1la1a,

t-. neke

u

l

a

1ne kom+inai-e se

ne mogu po-aviti


13/76

Potpuni dekoder ;6 4


14/76

Potpunidekoder ;6 485

&om+inaiona ta+lia dekodera ;6

Cunki-e i1la1a dekodera ;6

! ( ) B= B> B? B@ B; B8 B< BAY0 A!

A A A A A A A A A A <

Y1 A!

A A < A A A A A A < A

Y2 A!

A < AA

A < <A

< A A

A

< A <A

< < A

AA A AA < AA

A A A< A A

A

A A <A A AA


15/76

A < AA A AA

< A AA A AA

Y3 A!

Y4 A!

Y5 A!

Y6 A!

Y7

A!

< < < < A A A A A A A


16/76

Potpuni dekoder ;6 4;5

A

B

C

Y0

A!

Y 1

A!

Y 2

A!

Y 3

A!

Y 4

A!

Y 5

A!

DEKODER

3/8

Y0

A

B C

Y 1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

A!

A!

A!

A!

A!

A!

A!


17/76

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y

5

Y6

Y6 A! $eali1ai-a dekodera ;6A

! Y7Y 7 A!


18/76

#ekoder485

Primer <

Fadatu logiþku funki-u, predstavl-enusumom proi1voda, reali1ovati pomoüu

dekodera.

Y A!A!A!

A!

AB

CDEKODER

3/8

A!A!

A!

A!

A!

A!

A!

A!

Y


19/76

'ultiplekser4


20/76

Fa seleki-un ula1nihsignala

Y potre+no -e

m7 log8n

selekionihsignala, odnosno

mora da važi n 7

8m.


21/76

'ultiplekser6< 4


22/76

'ultiplekser6< 485

&om+inaiona

ta+lia 'P6<

D0D1D2D3D4D5D6D7

S2

S1

S0

Cunki-a i1la1a 'P

6<

Y


23/76

8 < A B

A A A #A

A A < #<

A < A #8

A << #;

< A

A #@

< A

< #?

< < A#>

< < <#=

Y D0"2"1"0 D1"2"1"0 D2"2"1"0 ..........................................................................................................

D

..................................................................................

D7"2"1"#############################################################

0


24/76

'ultiplekser6< 4;5

Y D0"2"1"0D1"2"1"0.......................

D0D1

S2

S1

S0 D D7"2"1" 0

D0

D1

$eali1ai-a'P 6<

D2

D3

D4D5D6D7

MP

8/1

S2 S1

S0

D2

Y D3 Y

D4

D5

D6

D7


25/76

'ultiplekser485

Primer 8

Fadatu logiþku funki-u, predstavl-enusumom proi1voda, reali1ovati pomoüu

multipleksera.

! ( )B

A A AA

A A


26/76

#emultiplekser 4


27/76

Fa seleki-u ni1la1nih signalapotre+no -e m 7

log8nse

lekionih signala,

odnosno mora da

važi n 7 8m.


28/76

#emultiplekser


29/76

#emultiplekser


30/76

AY 1 D"

2" 1" 0

Y 2 D"

2" 1" 0

Y 3 D" 2" 1" 0

Y 4 D" 2" 1" 0

Y 5 D" 2"1" 0

Y 6 D" 2"1" 0

< < < # A A A A A AA Y 7 D" 2" 1" 0


31/76

#emultiplekser


32/76

Y6 Y7


33/76

a+iraGi

a+iraG -e kom+inaiona mreža ko-a

omoguHava sa+iran-e dva -edno+itna+inarna +ro-a.

Vrste sa+iraGa

polusa+iraG

potpuni sa+iraG


34/76

Polusa+iraG

Polusa+iraþ ima:

dva ula1na signala ko-i predstavl-a-u+inarne ifre 4a i b5

dva i1la1na signala od ko-ih -edan

predstavl-a re1ultat sa+iran-a 4s5, a drugiprenos u stari-i 4viši5 ra1red 4Ciz 5

a $%o&usa$ira

č

!iz

"

o+1irom da nemaprenos i1

prethodnog 4nižeg5 ra1reda,

polusa+iraG se ne može

koristiti 1a sa+iran-e

višeifrenih +inarnih

+ro-eva.


35/76

Potpunisa+iraG 4


36/76

Potpunisa+iraG 485

&om+inaiona ta+lia sa+iran-a

)ul a +)i1 s

A A AA A

A A <A <

A < A

A <

A < << A

< A AA <

< A <

< A

< < A< A

< < <

<


37/76

Cunki-ei1la1apotpunog

sa+iraþa

"!u&a$!u&a$!u&a$!u&a$

a $ ! u&

!iz!u&a$!u&a$!u&a$!u&a$

'a $(!u& Da$


38/76

Potpunisa+iraG 4;5

a $!u&

"a$irač!

$eali1ai-apotpunog sa+iraþa

&s

!iz

"

" $ ! u&

! iz'a

$(!u& D

u

$

!iz

a$


39/76

Potpunisa+iraþ 4@5

a+iran-e višeifrenih +inarnih +ro-eva

ostvaru-e se kaskadnom ve1om više potpunih

sa+iraþa.

+ro- potpunih sa+iraþa u kaskadno-

ve1i -ednak -e +ro-u ifara, odnosno

+itova ko-e ima-u +ro-evi ko-i se sa+ira-u

41a svaki +it po -edan sa+iraþ5

ve1a i1me3u sa+iraþa se ostvaru-e

ve1ivan-em i1la1nog prenosa nižeg

ra1reda na ula1ni prenos višeg ra1reda

Primenom potpunih sa+iraþa mogu se sa+irati

kako neo1naþeni +ro-evi, tako i o1naþeni +ro-evipredstavl-eni u komplementu dvo-ke.


40/76

Potpunisa+iraþ 4?5

Primer ;

2etvoro+itni sa+iraþ reali1ovati kaskadnomve1om potpunih sa+iraþa.

(inarni +ro-evi ko-i se sa+ira-u su: ! 7a;a8a


41/76

" !iz "

C S3 S2S1S0


42/76

!ritmetiþkologiþka -edinia 4


43/76

!ritmetiþkologiþka -edinia 485

C

A

n

n

Bn

m

A)*

SEL

C0

n *la1i !L* Y

! i ( +inarni +ro-evi sa n +ita nad

ko-ima se o+avl-a operai-a )A ula1

+itan 1a po-edine operai-e

/L m upravl-aþkih signala 1a

adresiran-e 8m ra1liþitih operai-a %1la1i !L*

)n i1la1 +itan 1a po-edine operai-e

Bn+itski +inarni +ro- ko-i predstavl-are1ultat operai-e


44/76

!ritmetiþkologiþka -edinia 4;5

%ntegrisane !L* o+iþno ima-u > selekionih

ula1a, tako da mogu da o+avl-a-u >@ ra1liþite

operai-e.

A

Cn

B

n n

5

A)*

n Y

S0S1S2S3S4

C0

"a slii -e prika1ana !L* sa ? selekionihula1a, ko-a može da o+avl-a

;8 ra1liþite operai-e. O+iþno se reali1u-u

logiþkih i aritmetiþkih operai-a.


45/76

!L* sa ?

selekionih ula1aOperai-e

!L*

Tip operai-e ko-a se i1vršava S 3 S 2 S 1 S 0 S 4

1 S 4 0

odre3en -e upravl-aþkim 0 0 0 0 Y A Y A $%&' C0

ula1om @: 0 0 0 1 Y A

B Y (A B) $%&'C 0

ako -e @ 7


46/76

"apomena: plus i

minus u ta+eli suo1nake 1a aritmetiþkeoperai-e

sa+iran-a, odnosnoodu1iman-a.

0 100

0 1

01

0 110

0 111

1 000

1 001

1 010

1 011

1 100

1 101

1 110

1 111

Y AB Y A$%&' (A B) $%&' C0

Y B Y (A D B)$%&' (A B ) $%&' C 0

Y AB Y Am!n&' B m!n&' C0

Y AB Y (AB ) m!n&' C 0

Y A D B Y A$%&' (AB) $%&' C0

Y AB Y A$%&' B $%&' C0

Y B Y (A D B )$%&' (AB) $%&' C 0

Y AB Y (AB)m!n&' C 0

Y 1111 Y A

$%&' A $%&' C0

Y A B Y (A D B)

$%&' A $%&' C 0 Y A

B Y (A D B ) $%&'

A $%&' C 0

Y A Y Am!n&' C 0


47/76

$eali1ai-a aritmetiþkologiþke -edinie

Primer @

$eali1ovati !L* ko-a o+avl-a @ osnovnelogiþke operai-e 4%, %L%, "/ i eksklu1ivno %L%5

nad dva -edno+itna +inarna +ro-a.

a

MP

4/1

< AB

A A

a+ Y A < a

I +

< A a +

< < )

S1S0


48/76

$egistri

$egistri su sekveni-alne mreže ko-e služe

1a memorisan-e +inarnih podataka.

Vrste registaraprema naþinu upisa

podatka

paraleln

i registri

seri-ski

registri

Vrste registara prema+ro-u +ita u podatku ko-i

se pamti

+itni

registri

+itni

registri


49/76

"apomena: osim ovih,

posto-e i druge vrste

registara, ali se ove

na-þešüe

koriste.


50/76

Paralelniregistar

Paralelni registar omoguüava upis eleinformai-e od n +itova u -ednom trenutku, t-. 1avreme -ednog takta. &oristi se 1natno þešüe od

registra sa seri-skim upisom.

)L& 4lok5: takt 1a rad

registraJ

stan-e registra

se može

promeniti

samo ako -e takt na

aktivnom

nivou

CLK

CL

)L4lear5:

+rišepodataki1 registra

P% 4parallelinput5:podatak ko-ise upisu-e

P* n

n+$itni

re,istar

nPO

PO4paralleloutput5:proþitani


51/76

podatak

L# 4load5:vrši upis

ula1nogpodatka uregistar

LD

OE

O/ 4outputena+le5:

podatak i1registrapostavl-a nai1la1nelini-e


52/76

eri-skiregistar

eri-ski ili pomeraþki registar omoguüavapomeran-e 1apamüene

informai-e 1a -edno mesto od ula1a ka i1la1u u

skladu sa taktom. &oristi se u sluþa-evima kada -e potre+no omoguüiti seri-ski pri-em ili slan-e

podataka 4+it po +it5.

)L& 4lok5:

takt 1a radregistra

CLK

CL

)L 4lear5:

+riše sadrža-registra

S*+

SO,

n+$itni

re,istar

n

DO,

S*+ 4serialinput5:

-edno+itniseri-ski ula1

SO, 4serialoutput5:

-edno+itni

seri-ski i1la1DO, 4dataoutput5:trenutni sadrža-registra


53/76

(ro-aþi 4


54/76

üi 4+ro-e

unapred5

dekrementira-

uüi 4+ro-e

una1ad5


55/76

(ro-aþi 485

P% 4parallel input5:

)L& 4lok5:

takt 1a rad

+ro-aþaJ pri

svakom

taktnom

impulsu,

+ro-aþ men-a

stan-e 1a <

CL

K CL

)L 4lear5:resetu-e4postavl-a5+ro-aþ na A

vrednost odko-epoþin-e

+ro-an-e

P*n

rojač

nPO

PO4paralleloutput5:i1la1 ko-ipredstavl-a

trenutnostan-e+ro-aþa

L# 4load5:vrši upispoþetnog

stan-a+ro-aþa, t-.+ro-a od kogpoþin-e+ro-an-e

LD


56/76

(ro-aþi 4;5

Primer ?

$eali1ovati +ro-aþ po modulu >.

(ro-aþ po modulu >

+ro-i od A do ?.

&ada se nai1la1u +ro-aþa

po-avi +ro- ?4


57/76

0003

LD

B"a# $2 $1 $0

1 0 1


58/76

(ro-aþi 4@5

Primer >

$eali1ovati +ro-aþ po modulu


59/76

'emori-e 4


60/76

'emori-e 485

o+1irom da ni-edna vrsta memori-e ne

1adovol-ava sve karakteristike idealne memori-e,ra1vi-eno -e više vrsta memori-a ko-e, prema

potre+i, 1adovol-ava-u samo neke od navedenihkarakteristika.

Osnovna podela memori-a:

ne

per

ma

ne

ntn


61/76

e

me

mo

ri-e

per

ma

ne

ntn

e

me

mo

ri-e


62/76

"epermanentnememori-e

"epermanentne memori-e su memori-e ko-e

gu+e informai-e ko-e su u n-ima 1apisaneukoliko im se iskl-uþi napa-an-e.

"a-þešüe korišüena nepermanentna

memori-a -e $!' 4Random Access

Memory 5 memori-a sa ravnopravnim

pristupom.

$!' se sasto-i od memori-ske matrie sa 8n üeli-a 4kapaitet

memori-e5, pri þemu se u svaku üeli-u može

smestiti -edna n+itska reþ. vako- üeli-i -epridružen +ro-, t-. adresa.


63/76

$!' 4


64/76

üe +iti proþitana +inarna reþ

ko-a üe se po-aviti na i1la1u

#O 4Data !utput 5.

"apomena: Pristup üeli-i ne men-a n-ensadrža-.

A

!" -./ /D

D

D

nn


65/76

$!' 485

$!' se može reali1ovati na ra1liþite naþine.Fa n-ihovo

konstruisan-e, osim logiþkih i memori-skihelemenata, mogu se koristiti i elektronskekomponente, na primer konden1atori.

$!' memori-e se dele na:

statiþke $!' 4Static RAM5

dinamiþke #$!' 4DynamicRAM5


66/76

tatiþkamemori-a

tatiþka memori-a -e napravl-ena odmemori-skih elementa ko-i

omoguüava-u pamüen-e sadrža-a sve dok seon ne promeni, ili dok se ne iskl-uþi napa-an-e4nepermanentna memori-a5.

Osnovne karakteristike statiþke memori-e:

mala gustina pakovan-a velika +r1ina rada

4vreme pristupa reda

ns5 mala

verovatnoüa greške

mala

potrošn-aelektriþne

energi-e

loš odnos


67/76

kapaitet6e

na


68/76

#inamiþkamemori-a 4


69/76

#inamiþkamemori-a 485

&arakteristike dinamiþke memori-e:

proi1vodn-a -e -ednostavna

gustina pakovan-a -e velika

mala

potrošn-a

elektriþne

energi-e

niska ena

mala +r1ina rada

man-a pou1danost, t-. veüa verovatnoüa


70/76

greške


71/76

*porednipregled

&arakteristika tatiþka memori-a #ina

+r1ina 1natno +rža

kapaitet po þipu 1natn

potrošn-a troši man-e el.energi-e

ena -eftini

verovatnoüa greške pou1dani-a

+ro- upisa pre otka1a praktiþno +eskonaþan prakt


72/76

Permanentnememori-e

Permanentne memori-e su memori-e ko-eþuva-u informai-e i u sluþa-u da ostanu +e1napa-an-a.

Fa ra1liku od nepermanentnih, ko-e su

þita-uüe6upisne, u permanentne memori-e o+iþno

se ne može upisivati u toku rada sistema, veü -e

moguüe samo i1 n-ih þitati sadrža-. Takve

memori-e se na1iva-u fiksnim, ili $O'

4Read !nly Memory 5. "aþin upisa podataka u $O' 1avisi odtehnologi-e:

$O' Read !nly Memory

P$O'

"rogr ammable


73/76

R!M /P$O

' #rasable"R!M

"ovi-i o+lik

permanentnememori-e:

$lash


74/76

$O' iP$O'

$O':

na--ednostavni-i postupak sadrža- se upisu-e

prilikom proi1vodn-e

þipa upisan sadrža-

se ne može men-ati

P$O':

fleksi+ilni-i

korisnik može

sam da upisu-e

sadrža-

upisani

sadrža- se ne

može men-ati


75/76

/P$O'

Osim upisa, /P$O' ima i moguünost +risan-asadrža-a.

"a kuüištu memori-e nala1i se mali stakleni

pro1or kro1 ko-i se može videti unutrašn-ostmemori-skog þipa. (risan-e sadrža-a se vršitako što se kro1 ova- stakleni pro1orultral-u+iþastom svetlošüu osvetli

unutrašn-ost þipa u tra-an-u od dvadesetak

minuta. "akon toga, þip -e pra1an i može se

ponovo programirati.

0edan þip se može i1+risati nekoliko

desetina puta, nakon þega posta-e

neupotre+l-iv.


76/76

Cleš

Cleš predstavl-a na-novi-i o+lik permanentnepoluprovodniþke

memori-e, þi-e ime potiþe od engleske reþi%ash 4mun-a5, ko-a tre+a da

asoira na veliku +r1inu upisa podataka u ovumemori-u 4nekoliko s po

+a-tu5.

Cleš memori-a koristi tehnologi-u elektronskogupisa i +risan-a

podataka, pri þemu se prilikom upisa i +risan-ane može pristupati

svakom +a-tu po-edinaþno. (a-tovi suorgani1ovani po +lokovima i

prilikom promene sadrža-a 4upis ili +risan-epodataka5 moguü -e pristup samo elim+lokovima. 2itan-e se o+avl-a +a-t po +a-t.

Documents

ORT 6 - Logicke mreze.docx