Сигналы как способ описания цифровых схем

0:00 Здравствуйте, сегодня мы вернемся к понятию сигнала как способы описания цифровых логических схем. Мы когда то к этой теме уже касались, но сегодня несколько более подробно вернемся. Для более общего случая и так если говорить о напряжении, которое имеется на шинах логических схем, то оно обычно такое бородатое имеет. Ну вот, например, импульс имеет вот такой вид.

0:30 1 Уровень абстракции, это уровень, когда мы опять отрезаем все, что ниже пол Вольта, и говорим, что это логический 0 отрезаем все, что выше 2 она5 вольт, и говорим, что это логическая единица и такой уровень абстракции принимается в в большинстве. Учебников по цифровой технике и он позволяет, в частности, строить всякого рода таблицы истинности, которые удобны при конструировании и при оптимизации сложных логических схем. Если говорить об описании логических схем, понятном для человека, то.

1:09 Не всегда удобен этот уровень абстракции, потому что если говорить, например, о схемах комбинационных схемах, у которых 10 и более входов, то там таблицы истинности вылезают за разумные пределы. Надо быть либо бессмертным, либо иметь. Не иметь разума для того, чтобы их описывать. Для этого удобно перейти на следующий уровень абстракция, а именно перейти к понятию сигнала. Сигнал это не 0 и не единица, а соответствие этих уровней виду входа или выхода. Вот у нас имеются различного вида микросхемы, вот микросхема. Или у которой прямые входа вот микросхема, или у которой 2 входа, и 1 вход, 1 выход инверсный. Ну и в такой ситуации возникает вопрос, можно? Ли сократить описание от таблицы истинности до более простого варианта для того, чтобы удобно было человеку объяснить, как это все работает.

2:09 В этой ситуации технари используют понятие сигнала. Давайте мы сделаем представим здесь различные виды входов. Вот заштрихованная область, это область микросхемы, это у нас входные сигналы и так говорят. Что вход прямой, если это просто провод, вот это вход прямой. Говорят, что вход инверсный, если у него имеется кружочек здесь. Вот фактически это означает, что мы инвертор поставили перед этим входом и.

2:41 Мы будем обозначать вот так, вход у нас будет обозначаться со штрихом вверх, если речь идет о срабатывании по нарастающему фронту импульса и. Линия, ведущая вниз, если вход имеет вот такой вид, такой вход срабатывает по спадающему. Напряжению импульса обычно по нарастающему фронту срабатывают триггеры, а по спадающему фронту срабатывают счетчики. Закомбинационные схемы, как правило, работают с прямыми и обратными ходами. Если говорить о выходах, то выхода имеет, как правило, только 2 варианта прямой и обратный. Так вот, будем говорить, что на входе или выходе есть сигнал, есть и логический уровень. Соответствует изображению этого входа или выхода. То есть будет, если у нас пришел, 0 то будем говорить, что на на инверсном входе есть сигнал? А если пришла единица, то на инверсам в ходе сигнала нет, но есть сигнал на прямом входе, если вход прямой. То единица это сигнал, пришедший на этот вход, а Нолик? Это когда отсутствует сигнал, то есть мы переходим к понятию абстракции сигнала, сигнал. Это ситуация, когда уровень напряжения соответствует виду входа или выхода, ну и соответственно будем говорить. Что есть сигнал на вот таком контакте, если у нас нарастающий фронт пришел на него, есть сигнал? Если на таком на таком входе, если спадающие на прошлом видео, мы говорили с вами, что по энергетическим соображениям у импульсов всегда есть фронты.

4:32 Вот если мы введем такое понятие сигнала, то начиная с этого момента при описании микросхем мы можем совершенно забыть о таблицах. Истинности давайте опишем в терминах сигналов принцип работы различных комбинационных схем. Инвертор классический инвертор, если подаем. Единичку получаем, 0 если подаем, 0 получаем единичку, так пишут, для него строится таблица истинности там, если говорить в терминах. Сигналов, то, можно сказать, следующее инвертор. Это микросхема, на выходе которой есть сигнал, если есть сигнал на входе, все очень просто.

5:10 То есть на выходе будет сигнал, то есть нолики, если будет сигнал на входе единичка, ну и и соответственно не будет сигнала, если. На входе тоже не будет сигнала, это позволяет нам инвертор изобразить вот в таком виде. Все равно на входе будет сигнал, если на входе сигнал Нолик, то на выходе Единичка, то есть это это однозначное соответствие 2 микросхем микросхема и. Микросхема и вне зависимости от количества входов описывается следующим образом. На выходе микросхемы и будет сигнал, если есть сигнал, на всех входах просто и со вкусом обратите. Пожалуйста, внимание у нас представлена вот такая схема и и вот такая схема. И когда выход инверсный и вот здесь 1 вход инверсных описаний одинаково, на выходе этой микросхемы будет сигнал. То есть, Нолик, если есть сигналы на всех ходах, то есть 0 1 1 во всех остальных случаях сигнала не будет. На выходе схема или схема или на выходе схемы, или будет сигнал, если есть сигнал. Хотя бы на 1 входе в Емейле в такой нотации и в такой нотации описывается 1 и той же фразой. На выходе этой схемы будет сигнал, то есть Нолик, если есть сигнал хотя бы на 1 входе.

6:28 Переход к терминам сигналов упрощает нам работу как с 2 входовыми схемами, так с 3 с любым количеством ходов хоть стол входов у нас с вами. Будет, давайте рассмотрим вот такую сложную схему. Пусть у нас есть вот такая сложная схема, то есть есть схема и к ней у нее 4 входа 2 из них. Подключены через инверторы и и 1 инвертор подключен на выходе. Как описать эту схему, и очень просто мы редуцируем инверторы вот сюда, то есть. Инвертор, это здесь будет единичка, когда здесь будет сигнал, то есть Нолик. Да, поэтому Нолик втыкаем сюда, получаем вот такую микросхему описание этой. Микросхемы и точно такой же, как и этой. На выходе микросхемы будет сигнал, то есть Нолик в данном случае, если есть сигналы на всех ходах, то есть. Только при такой комбинации обратите, пожалуйста, внимание. Если бы мы с вами писали таблицу истинности, нам и пришлось 16 строк написать здесь. Еще вот здесь парочку добавить, ну и как бы при этом теряется идея. Идея схемы и очень простая, на выходе есть сигнал, если есть сигналы на всех. Входах, то есть мы получаем возможность, переходя к сигналам, упростить описание комбинационных схем, обратимся к схеме, исключающей или у нас.

7:55 Используется двухходовое и на выходе будет сигнал, если сигнал либо здесь, либо здесь, но. Мы можем обобщить это понятие с помощью сигналов следующим образом. Всем Аксор на выходе дает сигнал, если есть сигналы на нечетном количестве входов 1 1. Предложение никаких таблиц истинности при этом. Сразу у нас получает возможность вот такая схема, КСОР или, например, восьмибитная к схема КСОР, которая определяет нечетность. Вот такая схема, КСОР будет иметь сигнал на выходе, то есть Нолик, если у нас есть.

8:36 На нечетном количестве входов у нас имеется сигнал, все очень просто, все. Как бы 1 предложение описывает схемы комбинационные схемы. С любым количеством ходов. Если говорить о более сложных. Комбинационных микросхемах, например, Кодор Конор, это микросхема, которая на выходе устанавливает сигналы в двоичной форме таким образом, чтобы. Они совпадали с номером входа, на котором есть сигнал дешифратор, устанавливает сигнал на том выходе. Здесь дешифратор, мы с вами специально взяли. Выходы инвестами, поскольку описание не и описание всех терминов сигналов не зависит от того прямые или инверсные контакты, сигнал есть на выход. На том выходе дешифратора, который номер которого равен комбинации равен адресу ходов, соответственно, мы можем сделать мультиплексор и где.

9:41 Мультиплексор мультиплексор, это схема, которая передает сигнал с входа на выход с входа номер на выход, передает сигнал на выход с входа, номер которого задан адресной. Комбинации, где мультиплексор передает сигнал с входа на тот выход, номер которого задан адресной комбинации. Очень просто, мы вот эти все микросхемы описываем.

10:09 1 Предложением человеку гораздо проще оперировать 1 предложением, чем таблица истинности, в которой там немереное количество в срок. Ну давайте поговорим о триггерах, куда же нам деться без схем с? Со стационарным состоянием Триггер вот у нас есть рестригер тривиальный, да? Говорят, что Триггер установлен, если есть сигналы на всех выходах, его у него может быть 1 выход к у него 2 выхода к унику. Говорят, что он установлен, если сигнал надо Ходяку и но не к утру сердечку, но и сброшен в. противном случае такой сигнал такой триггер устанавливается. Если приходит сигнал на вход с опять с может быть и прямым, и инверсным, неважно, пришел сигнал. Триггер установился, то есть появились сигналы на выходах.

11:04 Нет сигнала, нет никаких сигналов. Триггер помнит состояние и сбрасывается при приходе сигнала на вход р. То есть еще раз Триггер устанавливается при приходе сигнала на вход с и сбрасывается при приходе сигнала на вход РСР соответственно, если говорить о.

11:24 Синхронных триггерах, то есть триггерах, которые синхронизуются тактовыми импульсами, то у них появляется сигнал. Стоп, и вот синхронный триггер устанавливается. Если в момент строго момент сигнала строго имеется сигнал с здесь, у нас строп по нарастающему фронту импульса, как, например, в т. 2 Если в это время пришел во время сигнала, настроя пришел. Сигнал с то Триггер устанавливается, если во время строго пришел сигнал р, то Триггер сбрасывается во всех остальных случаях. Он состояние не меняет, тоже очень просто описано, очень просто таблица истинности потребовала бы нам с вами 9.

12:12 Ну, 8 строк 2 в 3 да, Детригер, Детригер. Устанавливается или сбрасывается в соответствии с сигналом Д. Если приходит сигнал на строп, здесь строго, у нас импульсы, то есть прямой он у. Нас не вот здесь он срабатывал по нарастающему фронта. Здесь прямо это роли не играет, и здесь тоже может быть просто синхронизация по э. Э.

12:40 Эээ эээ прямому сробу без нарастания ничего не меняется. Итак, Детригер, это Триггер, который э устанавливается в соответствии с сигналом д, который имеется во время строга, если речь идет о Детригере. Который, например, срабатывает по нарастающему фронту, то здесь ставится вот такая косая описание не меняется. Ну и наконец, давайте посмотрим счетчик, счетчик. Мы видим, что вход у него такой.

13:11 Мы убрали тут всякие, тут ССР, там все убрали навески. Принципиально важно счетчик, это схема, которая считает количество сигналов, пришедших на Э. Э. Хотце все очень просто. Подведем мне большие итоги, итак перейдя на следующий уровень абстракции от 0 и единицы на уровень. Когда мы говорим о наличии сигнала или об отсутствии сигнала? Если мы выполним такой переход, то при описании работы схем цифровых практически всех цифровых схем мы можем уйти от такого механизма, как таблица истинности. И для это дает очень большой выигрыш для сложных описание сложных схем, обычно функциональных. Схем устройства, ну и в любом случае любая схема любая из приведенных схем, ну и других схем. Вы можете поупражняться сами, любая схема такого типа может быть описана практически 1 2 предложениями. Вот и все на сегодня спасибо за внимание.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.