1-amaliy mashg’ulot. Kompyuterlarni tashkil qilishning raqamli-mantiqiy asoslari

1-amaliy mashg’ulot. Kompyuterlarni tashkil qilishning raqamli-mantiqiy asoslari

Hozirgi paytda amaliyotda mantiqiy sxemalarni qurishda alohida-alohida ventillarni birlashtirgan modullardan iborat standart «qurilish» bloklaridan foydalaniladi. Ushbu qismda biz ana shunday standart bloklarni, ularni alohida-alohida ventillar yordamida qanday hosil qilishni va qanday qo‘llanilishini ko‘rib chiqamiz. Bunday qurilish bloklarining, ya’ni asosiy raqamli mantiqiy sxemalarning - kombinator va arifmetik sxemalar deb nomlanadigan xillari mavjud.

1.Kombinator sxemalar yoki kombinatsion sxemalar:

- multipleksorlar;

- dekoderlar;

- komparatorlar;

- dasturlanadigan mantiqiy matritsalar.

2.Arifmetik sxemalar:

- siljitish sxemalari;

- jamlagichlar;

- arifmetik-mantiqiy qurilmalar.

Asosiy mantiqiy sxemalar – integral sxemalar yoki mikrosxemalar
degan umumiy nom bilan ham ataladilar. Integral sxema o‘lchamlari
tahminan 5x5 mm (2x2 mm) ega kvadrat shaklidagi kremniy bo‘lagidan
iborat bo‘ladi. Bunday bo‘laklarga kamida 1 tadan 10 tagacha ventillar
joylashtirilishi mumkin bo‘ladi va ular kichik integral sxemalar deb ataladi.

Kichik integral sxemalar odatda kengligi 5-15 mm, uzunligi esa 20-
50 mm ga teng bo‘lgan to‘g‘ri burchakli plastik yoki keramik korpuslarga
joylashtirilgan bo‘ladi. Bunday mikrosxemalarning uzun tomonlarida,
orasidagi masofa 2 mm (1 mm) ga yaqin qilib ishlangan chiqish
oyoqchalariga ega bo‘ladi. Ushbu oyoqchalar yordamida integral sxema
raz’yomga yoki bosma plataga o‘rnatiladi. Har bir chiqish oyoqchalari
qaysidir ventilning kirishi yoki chiqishiga, ta’minot manbaiga yoki «erga» ulangan bo‘ladi. Tashqi qismida ikki qatorli chiqish oyoqchalariga ega bo‘lgan integral sxemalar rasmiy tarzda chiqishlari ikki qator qilib
joylashtirilgan korpus (Dual Inline Package, DIP) yoki mikrosxema deb
ataladi. Ko‘pincha korpuslar 14, 16, 18, 22, 24, 28, 40, 64 yoki 68 ta chiqishlarga ega bo‘ladi. Katta mikrosxemalar uchun esa chiqishlari
to‘rttala tomonida yoki tagida joylashgan korpuslardan foydalaniladi (1.24-rasm).



Tarkibida bor bo‘lgan ventillar soni nuqtai nazaridan
mikrosxemalarni, bir nechta sinflarga ajratish mumkin. Hozirda ham
mikrosxemalarni shu tarzda sinflarga ajratib o‘rganish foydadan holi
bo‘lmaydi va to‘g‘ri xisoblanadi. Negaki ular turli xil xususiyatlarga ega
bo‘lib, turli xil maqsadlarda qo‘llanilishlari mumkin:
1.Kichik integral sxemalar – tarkibida 1 tadan 10 tagacha ventillar
bo‘lgan mikrosxemalar.

2.O‘rta integral sxemalar – tarkibida 10 tadan 100 tagacha ventillar
bo‘lgan mikrosxemalar.

3.Katta integral sxemalar – tarkibida 100 tadan 100 000 tagacha ventillar
bo‘lgan mikrosxemalar.

4.O‘ta katta integral sxemalar – tarkibida 100 000 tadan ortiq ventillar
bo‘lgan mikrosxemalar.

Odatda kichik integral sxema ikkitadan oltitagacha, alohida-alohida
foydalanilishi mumkin bo‘lgan, o‘zaro bog‘lanmagan ventillardan iborat
bo‘ladi. 1.25-rasmda tarkibida to‘rtta ventil bo‘lgan kichik integral sxema
keltirilgan.

Ushbu mikrosxemaning 12-ta chiqish oyoqchalari, uning tarkibidagi
ventillarning kirish va chiqish signallari uchun mo‘ljallangan.
Mikrosxemaning 7-nchi chiqish oyoqchasi uni «erga» ulash uchun, 14-inchi chiqish oyoqchasi esa unga beriladigan kuchlanish manbai uchun
ajratilgan. Rasmdagi mikrosxemaning chap tomonida ko‘rsatilgan botiqlik
esa, undan o‘ng tomonda mikrosxemaning 1-inchi chiqish oyoqchasi
joylashganligini anglatadi. Mikrosxemaning qolgan oyoqchalarining
raqamlanishi, rasmda ko‘rsatilgan tartibda amalga oshirilgan. O‘rta, katta
va o‘ta katta mikrosxemalarda ham, ularning chiqish oyoqchalarining
raqamlanishi ana shu tartibda amalga oshiriladi.



Raqamli mantiqni qo‘llashda, ko‘p hollarda bir nechta kirish va bir
nechta chiqishlarga ega bo‘lgan, chiqishdagi signallarining qiymatlari,
o‘sha paytdagi ularning kirishlariga berilgan signallarning qiymatlari
asosida aniqlanadigan sxemalardan foydalaniladi. Bunday sxemalar
kombinator yoki kombinatsion sxemalar deb ataladi. 1.4 paragrafda 1.22-
rasmda keltirilgan haqiqat jadvalini amalga oshiradigan sxema –
kombinator sxemaga misol bo‘la oladi.

Keyingi rasmlarda asosiy mantiqiy sxemalar hisoblangan –
kombinator va arifmetik sxemalarga misollar keltirilgan. Ushbu misollarni keltirib o‘tishdan maqsad, ularni qanday qurilganliklarini ko‘rish bilan, kompyuter tarkibiga kirgan qurilmalar va umuman kompyuterning qay darajada murakkab ekanligini tushuntirishdir. Asosiy mantiqiy sxemalar - qanday ventillardan iborat ekanligi va ularni soni qancha ekanligini, ushbu ventillar tarkibida qanchadan tranzistorlar borligini tasavvur qilish bilan zamonaviy kompyuter qay darajada murakkab tuzilishga ega ekanligini tushunish mumkin.