Структура цифровой системы обработки сигналов

1.

Структура цифровой системы обработки сигналов
БРАУЗЕР
СЕРВЕР
Арифметико-логические устройства (АЛУ)
Сумматоры и полусумматоры
Счетчики
Регистры
Генераторы
прямоугольных
импульсов.
Триггеры
Комбинационнологические
устройства (КЛУ)
Комбинационные схемы (КС)- схемы в которых значения выходных
сигналов однозначно определяются значениями входных сигналов в
текущий момент времени.

2.

ТС-схемы.
Триггерные схемы (ТС)- схемы в которых значения выходных
сигналов однозначно определяются значениями входных
сигналов в текущий и предыдущие моменты времени .
Уильям Икклз,
Франк Джордан
Триггер имеет два устойчивых
состояния и на базовом уровне
является двумя усилителями
постоянного тока на базе ИЛИ или И.

3.

Эволюция триггеров в системах цифровой обработки.
Одноступенчатые триггеры
Двухступенчатые триггеры
Счетчики

4.

Триггером называется электронное последовательстное устройство, с
помощью которого, записывается, хранится и считывается двоичная
информация. Триггер имеет два устойчивых состояния:1 или 0..
Асинхронный триггер изменяет свое состояние непосредственно в момент
изменения сигнала на его информационных выходах.
Синхронный триггер изменяет свое состояние лишь в строго определенные
тактовые моменты времени при наличии сигнала С.
По виду активного логического сигнала различают статические - управляемые
уровнем, и динамические – управляемые переходом входного сигнала.
R-раздельный вход сброса триггера
(Q=0);
S- раздельный вход установки
триггера (Q=1);
Различают триггеры: RS, D, T, JK,
VD, и VT.
S
R
Qk
0
0
Qk-1
хранение
1
0
Установка в 0
1
0
1
Установка в 1
1
1
X
Запрещено
0

5.

RS-триггер на базе элементов и-не
Sk
Rk
Qk
0
0
X
Запрещено
0
1
1
Установка в 1
1
0
0
Установка в 0
1
1
Qk-1
Хранение
Q S * R *Q
K
K
K
K 1
K
S * RK

6.

RSC- триггеры с синхронным входом.
C-синхронизирующий вход триггера
K
K
Q S * R *Q
K
K 1
S *R
K
K
С
SK
RK
QK
1
0
0
QK-1
хранение
1
1
0
1
Установка 1
1
0
1
0
Установка 0
1
1
1
x
запрет

7.

D-триггер(delay-задержка) передает информационный сигнал с входа D
на выход Q с задержкой на один такт. Информационный сигнал (0 или 1),
поступающий на этот вход, задерживается в триггере ровно на один такт,
прежде чем появляется на выходе Q.
D-информационный вход триггера;
K
K
K 1
Q K D K * Q K 1 * C D K * Q k 1 * C D K * Q * C K D K * Q K 1 * C K
D
QK qK
0
0 0
1
0 1
0
1 0
1
1 1

8.

Двухступенчатые триггеры.
Асинхронный Т-триггер (счетный) переключается каждый
раз, когда на вход Т поступает управляющий сигнал, т.е.
изменяет свое состояние на противоположное по
каждому активному логическому сигналу, действующему
на информационном входе Т (T-счетный вход триггера).
Q(k-1)
T(k)
Q(k)
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Q Q
K
K 1
*T
K
Q
K 1
*T
K

9.

JK- триггер является универсальным триггером, т.к. на его базе могут быть
выполнены любые триггеры.
K-вход сброса универсального триггера (Q=0);J- вход установки универсального
триггера (Q=1);
QK J * Q
K
K 1
K
K * Q K 1
Обозначение
Вид микросхемы
ТВ
JK триггер
ТD
Динамический триггер
ТК
Триггер комбинированный(DT,
RST)
ТЛ
Триггер Шмитта
ТМ
Триггер типа D (с задержкой)
ТР
ТТ
Триггер RS (с раздельным
запуском)
Триггер Т (счетный)
С
J
K
Q(k)
0
0
0 0 Q(k-1) хранение
0
1
1 1 сброс 0
1
0
0 1 установка 1
1
1
1 0 Q(k-1)
Переключено

10.

Счетчиком называют устройство, которое производит подсчет поступающих на
его вход импульсов.
Основным параметром счетчика является модуль счета М, который
характеризует максимальное число импульсов, после прихода которого, счетчик
устанавливается в исходное положение.
Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие
счетчика, является время установления выходного кода tk , характеризующее
временный интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом
установления нового кода на выходе.
СЧЕТЧИКИ
Двоичные (М=2ᶰ)
Двоично-кодированные (М-любое)
Суммирующие
(микрооперация:
инкремент)
Счетчики с
последовательным
переносом
Вычитающие
(микрооперация:
декремент)
Счетчики с параллельным
переносом
Реверсивные
(микрооперация:
управляется кодом)
Счетчики с
комбинированным
последовательнопараллельным переносом

11.

Суммирующий счетчик выполняет микрооперацию инкремента над хранящимся
кодовым словом. Например М=16
М=10
Десятичный счет счет
Десятичный
0 0
1
1
2
А
0
1
0
Двоичный счет счет
Двоичный
В
А
ВС С D D
0
0
00 0 0 0
0
0
0
11 0 0 0 0 0
3
4 3
5 4
6 5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0 0
0 0
0 0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
2
0
1
10
00
11
1
0
11
01
01
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
Т 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
t
А
В
С
D
t
t
t

12.

Вычитающие счетчики выполняют микрооперацию декремента над хранящимся
кодовым словом. Пример (М=8)
Вычитающий (М=8)
Суммирующий
(М=8)
Десятичные
числа
Двоичная
счетная
последовательность
Номер
тактового
импульса
C
B
A
7
1
1
1
0
6
1
1
0
1
5
1
0
1
2
4
1
0
0
3
3
0
1
1
4
2
0
1
0
5
1
0
0
1
6
0
0
0
0
7
7
1
1
1
8
6
1
1
0
9

13.

Электронное последовательное устройство, с
помощью которого, записывается, хранится и
считывается двоичная информация называется …
Асинхронный триггер … а синхронный
триггер…
По виду активного логического сигнала
различают …
Асинхронный Т-триггер (счетный) переключается …
D-триггер передает …
JK- триггер является универсальным триггером, так как …
По основному параметру, определяющему максимальное число
импульсов различают …. счетчики.
По типу основной микрооперации различают …. счетчики.
По организации переноса различают …. счетчики.