Лекция конспектісі «6В06103 Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы үшін Шымкент 2023 «Деректер қорын құру және басқару»



бет13/43
Дата01.03.2024
өлшемі2.71 Mb.
#493524
түріЛекция
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   43
Лекция Деректер қоры

Негізгі əдебиеттер: 1 [145-250]; 2 [138-178]; 3 [97-104, 113-119];
Қосымша əдебиеттер: 1 [122-135]; 2 [156-189];
Бақылау сұрақтары

  1. Функционалды түйінге анықтама беріңіз.

  2. Триггер деген не?

  3. Триггерлердің қандай негізгі түрлерін білесіз?

  4. Триггерлер қалай жіктеледі?

  5. Регистрге анықтама беріңіз.

  6. Регистрлер қалай жіктеледі.

Дəріс 6 Дешифраторлар, шифраторлар. Дешифраторлар.
Дешифратор – ЭЕМ функционалды түйіні, n-разрядты кіріс сигналын 2n
шығыс сигналдарының біріне түрдендіруге арналған. Дешифратор комбинациялық сұлба болып табылады. ЖƏНЕ, НЕМЕСЕ логикалық элементтерінде құрылады.
Жіктелуі:
1. ішкі жұмысы бойынша (сатылар саны бойынша):

  • сызықтық (кірістер саны n £ 8);

  • көпсатылы (кірістер саны n > 8).

Дешифратор жұмысы ақиқат кестесімен сипатталады (2.10 – кесте):

    1. – кесте



Y

Nп

x1

x2

x3

y0

y1

y2

y3

y4

y5

у6

y7

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

2

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

3

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

4

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

5

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

6

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

7

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

y0

y1

y2

x1

x2

x3

x4

x5

x6

х7

x8



0 = X1 X2 X3
Y1 = X1 X2X3
Y2 = X1X2 X3
Y = X X X

Базалық сұлбасы:

  1. 3 кірісті сызықтық дешифратор:



    1. – сурет. Кірісті сызықтық дешифратор

  1. 3 кірісті көпсатылы (екісатылы) дешифратор:



    1. – сурет. Көпсатылы (екісатылы) дешифратор 3 кіріске

3 1 2 3
Y4 = X1 X2 X3 Y5 = X1 X2X3 Y6 = X1X2 X3 Y7 = X1X2X3
Шифраторлар.
Шифратор – ЭЕМ функционалды түйіні, 2n кіріс сигналдарының бірін n- разрядты шығыс сигналына түрлендіруге арналған. Шифратор – комбинациялық сұлба – НЕМЕСЕ логикалық элементінде құрылады.
Дешифраторлар былай жіктеледі::

  • сызықтық;

  • көпсатылы. Базалық сұлбалары:

      1. 8 кірісті сызықтық шифратор:



    1. – сурет. 8 кірісті сызықтық шифратор

2. 8 кірісті көпсатылы (екі сатылы) шифратор:


    1. – сурет. 8 кірісті көпсатылы (екісатылы) Мультиплексорлар, демультиплексорлар. Мультиплексорлар

Мультиплексор – ЭЕМ функционалды түйіні, m –кірістердің бірінен n
разрядты кіріс сигналын n – разрядты шығысқа коммутациялауға арналған. Мультиплексор есептеу машинасында қолданылады, мысалы, ақпараттың қандай көзінен ақпарат процессор кірісіне келіп түседі, саны анықтайды (ақпарат көзі – процессордың қызмет етуші регистрлері, L1 деңгейлі КЭШ жады, жедел жады, винчестер, сыртқы ЕСҚ жəне т.б.)
3 разрядтан 2 каналды мултьтиплексордың базалық сұлбасы:


    1. – сурет. 3 разряд бойынша 2 каналды мультиплексор

мұндағы A0 – мекендік шина, егер

A0 = 0 (яғни
A0 = 1 (яғни
A0 =1), онда ақпарат 0-ші каналдан қабылдайды;
A0 =0), онда ақпарат 1-ші каналдан қабылдайды.

Xij – ақпарат арналары.
Демультиплексорлары.
Демультиплексор – ЭЕМ функционалды түйіні, бір кірістен n – разрядты сигналды m – шығыстың біріне (əрқайсысы n - разрядтан) коммутациялауға арналған.
Демультиплексор есептеумашинасында процессордың шығысындағы ақпараттың қандай орынға баратынын анықтау үшін (бұл мысал) қолданылады. Мысалы, аудио/видеоканалдар, баспа құрылғысы, сыртқы еске сақтау құрылғылары жəне т.б. Сондай-ақ, мультиплексорлар мен демультиплексорлар енгізу/шығару порттары мен процестерарасында алмасатын ақпаратты жаю (мультиплексор) жəне қаттау (демултиплексор) кезінде де қолданылады.
Тізбекті порт үшін: кірісінде – келіп түсетін бір биттік ақпаратты (демультиплексор) 32 – разрядты стандартты сөзге қаттау , шығысында 32 - разрядты сөзді (мультиплексор) 32 – битті тізбекке жаю.
Параллель порт үшін: 32 – разрядты сөзді қаттау жəне жаю байт бойынша жүзеге асырылады. Егер параллель порт 32 – разрядты болса – онда қаттау жəне жаю талап етілмейді жəне порт кірісіне мультиплексор (демультиплексор қойылмайды).
2 разрядтан, 4 каналды демультиплексордың базалық сұлбасы:


    1. – сурет. 2 разряд бойынша 4 каналды демультиплексор

A1,A0 кіріс сигналдарында 00 комбинациясы болса, X0X1 сигналдары 0-ші каналдың Y00, Y01 шығысына беріледі.
A1,A0 = 01 болса – онда X0X1 1-ші каналдың Y10, Y11 шығысына беріледі. A1,A0 = 10 болса – онда X0X1 2-ші каналдың Y20, Y21 шығысына беріледі. A1,A0 = 11 болса – онда X0X1 3-ші каналдың Y20, Y21 шығысына беріледі.
Қосындылағыштар.
Қосындылағыш – ЭЕМ-нің функционалды түйініғ үш екілік санды қосуға (қосылатын сандар жəне алдыңғы разрядтан тасымал) жəне шығысында қосынды сигналы мен тасымалдарды қалыптастыру үшін арналған.
Жіктелуі:

  1. Кірістер саны бойынша:

  • жартылайқосындылағыш;

  • бірразрядты қосындылағыш;

  • Көпразрядты қосындылағыштар: * тізбекті;

* параллельді;

  1. Разрядаралық тасымалдарды ұйымдастыру тəсілі бойынша:

  • тізбекті тасымалды;

  • параллель тасымалды;

  • топтық құрылымды;

  1. Логикалық құрылымы бойынша:

  • комбинационды қосындылағыштар;

  • жинақтаушы қосындылағыштар;

  1. Тактілеу тəсілі бойынша:

  • асинхронды;

  • синхронды;

  1. Санау жүйесіне байланысты:

  • екілік;

  • Екілік-ондық;

  • басқа да. Базалық сұлбасы:

  1. Бірразрядты екілік комбинациондық қосындылағыш:

Жылдамдығы жоғары, дегенмен Si жəне Pi сигналдары тек кіріс сигналдарының əсері кезінде ғана жұмыс істейді (сақтау жоқ).


    1. – сурет. Бірразрядты екілік комбинациялық қосындылағыш


  1. Бір разрядты жинақтауышты екілік қосындылағыш:

Жұп санауыш триггерлер негізінде құрылады. Комбинациялықпен салыстырғанда жылдамдығы төмен (кіріс сигналдары тізбектей келіп түседі).



    1. – сурет. Бірразрядты жинақтаушы екілік қосындылағыш


  1. Көп разрядты тізбекті қосындылағыш:



    1. – сурет. Көпразрядты тізбекті қосындылағыш


  1. Тізбекті тасымалды көпразрядты параллель қосындылағыш:



    1. – сурет. Тізбекті тасымалды көпразрядты параллель қосындылағы.

Негізгі əдебиеттер: 1 [263-294]; 2 [178-203]; 3 [119-134];
Қосымша əдебиеттер: 1 [143-161]; 2 [213-243]; Бақылау сұрақтары

  1. Дешифраторға анықтама беріңіз.

  2. Шифраторға анықтама беріңіз.

  3. Санағышқа анықтама беріңіз. 10.Санағыштардың қандай түрлерін білесіз? 11.Мультиплексор деген не? 12.Демультиплексор не үшін қолданылады? 13.Қосындылағыштар қызмет жəне жіктелуі.

Дəріс 7 ҮИС сұлбатехникасы
Цифрлық есептеу техникасының дамуы техникалық жабдықтарға үлкен интегралды сұлбаларды (ҮИС) енгізумен сипатталады.
Əмбебапты шағынпроцессорлық кешендер негізінде цифрлық құрылғыларды жобалауда ҮИС-ды қолдану көптеген проблеммаларды шешуге мүмкінді береді. Басқару логикасын проблеммалық жүзеге асыру мұнда салыстырмалы түрде қарағанда баяу жүзеге асырылады жəне шағынпроцессор
кейбір жағдайларда қажетті жылдамдықты қамтамасыз ете алмайды. Осыған
байланысты, қазіргі уақытта жоғары өнімділікті ЭЕМ-ң элементтік базалары жартылай тапсырытын матрицалық ҮИС-ды құрайды. (базалық матрицалық кристалдар негізіндегі ҮИС, сонымен қатар программаланатын логикалық интегралдық шағынсұлбалар).



    1. – сурет.

Жылдам жұмыс жасайтын матрицалық ҮИС. Матрицалық ҮИС-да шағынсұлбалар базалық матрицалық кристалл (БМК) негізінде жобаланады.
БМК-ды өзара байланыспаған активті жəне пассивті компоненттер (транзистрлар, диодтар, резисторлар жəне т.б.) базалық үяшық (БҰ) түзе отырып, жартылай өткізгішті кристалдың тұрақты позицияларында орындалады.
Бұның белгілі бір саны топлогиялық ұяшық (ТҰ) түзе отырып, топталады. БМК-дағы топологиялық ұяшықтар бірдей, қайталанатын ұяшықтар матрицасын түзе отырып, жүйелі түрде рналасады. Бұлар арасында трассироваланатын кеңістік болады, онда бұларды ҮИС-ға біріктіретін металл өткізгіштер трассасы орналасады. БМК-ң прифериялық аумақтарында ҮИС жұмысын қамтамасыз ететін көмекші сұлбалар жəне сыртқы шығыстарды қосуға арналған байланыс алаңы орналасады. 3.15 суретте екі қабатты
разводиалы типтік биролярлы БМК мополбиясының үзіндісі берілген.
Мұндағы, 1-базалық ұяшықтар;2-көмекші сұлбалар; 3-байланыс алаңдары; 4-топологиялық ұяшықтар; 5-вертикалды трассаға арналған қамал; 6- горизонталды трассаға арналған қамал.
БМК М-300 негізінде құрылған к1520xm2 сериясы материялық ЭБЛ ҮИС- ны қарастыралық. БМК И – 300 өлшемі 5.1*5.3 мм. Кристал шарты түрде екі бөлімнен тұрады: ішкі жəне шеткі. Ішкі бөлім Ұ2 ТҰ-дан тұрады, бұлар 8*9 матрицасы түрінде орналасады.
Əр ТҰ 4 базалық ұяшықтардан тұрады, онда 17 транзистор жəне 10 резистор (3.16 сурет) болады. БМК И-300-дың шет бөлігінде тірек (опормый) кернеуінің 8 көзі, сигналдарды күшейту үшін 50 шығыс элементтері, 90 кіріс резисторлары жəне корпус шығыстарына қосу үшін 108 байланыс алаңдары орналасады.
Бұлардың компаненттері ЖƏНЕ/ЖƏНЕ – ЕМЕС, ЖƏНЕ – НЕМЕСЕ/ЖƏНЕ, НЕМЕСЕ – ЕМЕС. Логикалық элементерінің үлкен жиынын, екілік модуль бойынша қосуды жүзеге асырып, мультиплексорымен, демультиплексорлар, жартылай қосындылағыштар, тригерлер жəне т.б.жұмыс қолдайды.
Мысалы ҮИС логикалық сұлбаларын жобалау функционалды ұяшықтар (ФҰ) кітапханасының көмегімен орындалады. функцияның кейбір түрлері 3.18 суретте берілген.
БМК И-300 интеграциялау дəрежесі 1100 эквивалентті элементтерді құрайды. функцияларды ауыстырып қосу кезіндегі сигналдардың кідіріс уақыты 0.7-1.55 нс көлемінде тербеледі, ал тұтынатын қуат 6.5-2.75МВт көлемінде. КИ 520хм2 сериялы ЭБЛ ма БИС конструктивті түрде планарлы шығысты 10В- шығысты металокерамикалық корпуста орындалады.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   43




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет