маъруза Рақамли схемотехниканинг асосий тушунчалари ва терминлари, қўллаш сохалари

Реверсив силжиш регистри
Уз номи билан аталганча, маълумотни бир даражадан иккинчисига силжитиш икки ёклама бажарилади. 4.2.2.1-расмда иккита кетма-кет ахборот киришига (ахборотни чапга DSL ва унгга DSR силжитиш учун), ёзиш параллел киришларига (D0...D2), С синхрокиришига, барча триггерларни ноллаш -R киришига, М1,М0 иккита режим танлаш киришига эга булган уч даражали реверсив регистр чизмаси берилган.

Четдаги даражалардан ташкари барча D-киришларига мультиплексорнинг 1 ва 2 киришлари оркали чап ва унг кушни триггерларнинг чикишлари уланган. Агар М1=0, М0=1 булса, у холда D киришларига мультиплексорнинг биринчи киришлари уланган ва ахборот нолинчи триггердан ташкари барча триггерларга чап кушни триггердан ёзилади, яъни унгга силжиш юз беради. DSR кириши ушбу режимда ахборотни кетма-кет киритиш учун хизмат килади. Агар М1=1, М0=0 былса, у холда D киришларига мультиплексорнинг иккинчи киришлари уланган ва ахборот охирги триггердан ташкари барча триггерларга унг кушни триггердан ёзилади, яъни чапга силжиш юз беради. Маълумотларни параллел кириши учун бу режимда DSL кириши ишлатилади. М1=МD=1 холатда параллел ёзиш Qi=Di такт сигналининг мусбат фронти ёрдамида бажарилади. Ахборотни саклаш учун M1=MD=0 комбинациясини бериш керак. Бу холда триггерларнинг D-киришига чизмада кырсатилмаган мультиплексорнинг нолинчи киришига уланади. Навбатдан ташкари ёзиш юз бермаслиги учун ЁКИ-ВА чизмаси ушбу режимда синхроимпульсларнинг ытишига тускинлик килади. Худди шундай чизма асосида 1533ИР13 8-даражали регистр олинган. Реверсив регистр иккилик сонларни тез (атиги n такт ичида) купайтириш ва булиш учун ишлатилиди; масалан, 5 сони урнига чапга 2-даража силжиганидан сунг 20 сони пайдо булди.

Паралел кодларни синхрон ва асинхрон юклаш усуллари

Di паралел кодини ёзиш учун L- ёзишга рухсат берувчи сигнал ишлатилиб с-такт сигнали ишлатилмайдиган курилмалар (шу жумладан регистрлар хам) - кодни паралел ёзувчи асинхрон курилмалар дейилади. Di паралел кодини ёзиш учун хам L- ёзишга рухсат берувчи сигнал, хам с- такт сигнали ишлатиладиган курилмалар (шу жумладан регистрлар хам)- кодни паралел ёзувчи синхрон курилмалар дейилади.

Ушбу киришлар шартли белгиланишда деярли фарк килмаслиги сабабли маълумотномаларга мурожаат килиш лозим (холатлар жадвали ёки таъриф

10- маъруза

Силжитувчи регистр синтези.
Силжитувчи регистрлар ва уларни куриш.
Регистр деб ахборот қабул қилиш , хотирада сақлаш ва узатиш , шунингдек ушбу ахборот устида айрим мантиқий харакатларни бажариш имкониятига эга бўлиш қурилмага айтилади Бажарадиган функцияларнинг курс регистрлар қуйдаги турга булинади 1. Маълумотни паралел езувчи ва паралел укувчи . 2 . Маълумотни кетма – кет езувчи ва паралел узатувчи (маълумотни кетма – кетидан паралел коди ўзгартирувчи қурилма) . 3 . Маълумотни паралел ёзувчи, кетма-кет ёзувчи (маълумотни паралелдан кетма-кет кодга айлантирувчи қурилма).
4. Силжувчи регистр (ўнгга, чапга, циклик ).
Регистр маълум бир тарзда уланган қурилма бўлиб, айрим амалларни бажарилишини хам таъминлайди.
Уларга:
-регистрни дастлабки холатга урнатиш.
-бошқа қурилмадан маълумотни қабул қилиш.
-бошқа қурилмагм маълумотни узатиш.
-регистр таркибини ўнга ёки чапга суриш.
-маълумот кодини кетма-кетдан паралелга ўзгартириш.
1-расмда маълумотни паралел ёзувчи n-даражали регистр чизмаси келтирилган.

DOo DO₁ Чиқишлар DO _n-2 DO _n-1

T Т T T

R C D R C D R C D R C D
Уст ''0''
регистр
юклаш.
DJ₀ DJ₁ Киришлар DJ _n-2 DJ_n-1

1-расм. Паралел ёзувчи ва укувчи дастлабки ''0'' холатига утувчи, регистр чизмаси.

Киришида сигнал с=1 бўлган холатда регитрга Д киришдаги маълуьот ёзилади, R- киришга ''0'' сигна берилган такдирда регистр дастлабки холатга урнатилади яъни регистрнинг барча киришларида ''0'' бўлади.
Рақамли автоматларда аксарият холларда бир неча иккилик сўзларни маълуиотини қайта ишловчи қурилманинг бевосита якинига жойлаштириш талаб килинади. Шунинг учун бир регистрдан иккинчи регистрга маълумот ута оладиган регистрлар массиви яратилади.
Регистрлараро маълумот алмашинувини юкори тезлигини таъминлаш учун маълумотни паралел кҳдда узатиш билан эришилади. Айни бир вақтда хамма n- даражалар.
2-расмда МS-регистрлардан тузилган массив чизмаси чизилган.
_{1 2 n}

MS MS MS
X D X D … . X D олд.

_{1 k} рет.
_{1 1+(m-1) n 2 (m-1) n+2 n mn} код.

Q₀ Q₁….Q_n-1 Q₀ Q₁…Q_n-1 Q₀ Q₁…Q_n-1
RG RG RG
C D₀D₁…D_n-1 C D₀D₁…D_n-1 …… C D₀ D₁…D_n-1 шд(_n)
_{1 2….. n 1 2….. n 1 2 ….. n
1 2 1 2…….m m} D₀-D_n-1

0 1 2…….m

DC
2⁰ 2¹ …. 2^K-1

_{1 2 k}
Регистрлараро ахборотни ташкил қилиш учун n-та мултиплексорлардан фойдаланилади,улар ёрдамида харбир регисирнинг чиқиши мультиплексор ёрдамида уланган. Маълумотнинг сони эса регистрнинг разрядига боғлиқ.
Узатувчи регистр адрес кодини мулътиплексорнинг бошқарувчи киришларига узатиб маълумотлар шинасида унинг иаркибини олиш мумкин.
Ахборотни маълумотлар шинасидан керакли регистрга ёзиш учун унинг с киришига ёзишни рухсат этувчи -1 сигнални узатиш керак.
Ёзишни рухсат этувчи сигнал ни хосил қилиш учун дешифратор ишлатилади, унинг киришига қабул қилувчи регистрнинг адрес коди узатилади. Дешифраторнинг киришлар сони қуйдагича аниқланади. k=log₂(m+1):_
Буерда м- регистрлар сони.
Агар к каср сон чиқса уни ўзига якин катта сонгача кискартириш керак.
Мултиплексор ва дешифратор нинг дастлабки холатида киришларига фақат ноллардан ташкил тапган (0,0…0) код узатилади. Шунинг учун бирор бир регистр танланган бўлмайди. 3-расмда регистрлар массиви ; қабул қилувчи регистр адрес коди.
Кўп холларда рақамли автомаилар, регистр таркибини маълумот бир даражалар сонига ўнга ёки чапга силжитиш керак бўлади. Бу вператцияни силжитиш регистрлари бажаради.
Ахборотни сақлаш учун n-та триггер қўлланувчисилжиш регистрига n даражали силжиш регистри дейилади. Четдаги чап даражани катта, ўнгни эса кичик даража деб қабул қилинган. Катта даража ''0'' номерга эга, кичиги эса (n-1) га . Шунинг учун ўнг ва чап силжиш хакида гапирилади.
Умумий холатда регисрда сижиш оператцияси I-триггердан иборат ахборотни g+I триггергга узатиб, сўнг g-i дан I – триггерга узатилади.
Силжитилувчи ахборот йўқолиши, ёки қайтарилиши учун автоматнинг бошқа қурилмаларига узатилиши мумкин.
Триггерлар ва кoмбинацион схемаларнинг асосий хусусиятига, улар энг оддий холатда ахборотни кейнги триггерга узатиши ва бир вақтнинг ўзида, олдингидан қабул қилиш имконини бериш мумкин. Бунда ишлатилаётган триггернинг тури катта ахамиятга эга.
4-расмда бир каскадли ва икки каскадли триггерлар учун силжитиш схемаси кеатирилган.


_{от I-3} D T D T D T D T
_{к I+2}
C C C C

_{шс1 i-2 I-1 I I+1
шс2}

а)

J TT J TT J TT J TT

_{от i-3}
C C C C _{к(I+2)- му}
K K K K

_{шс i-2 I-1 I I+1}

б)
4-расм силжитиш схемалари.

а) Д турдаги бир каскадли триггерлар учун.
б) jk турдаги бир каскадли триггерлар учун.
Бир каскадли триггерларнинг регистрида ахборотни силжитиш учун иккита ШС-1 ва ШС-2 силжитиш шиналари ишлатилади. Жуфт триггерлардан ток триггерларга ахборотни ёзиш учн ШС-1 шина хизмат қилади. Токлардан жуфтга ёзиш учун эса ШС-2 шина хизмат қилади. Ток триггерлар силжитиш вператциясини бажариш ахборотни оралиқ сақлаш учун хизмат қилади. Силжишнинг биринчи тактида сигнал ШС-1га узатила, иккинчи тактда эса ШС-2га.
Икки каскадли триггернинг силжиш регистри схемасида битта силжиш схемаси зарурдир. (3-расм). Икки каскадли триггерда регистирнинг ишлашини 4-расмда кўрсатилган вақт диограммасида кўрсатиш мумкин.
t_u
ш с



t

Q i-1 t_зфтр






t
t_ф
Q i-1


t

Q i

t

4-расм. JK триггерида силжиш регистри ишининг вақт диограммаси. Вақт диограммасидан регистрнинг тезкорлиги аниқлаш мумкин. Тсдв нинг қиймати силжитиш импульси етиб келиш моментининг схеда ўтиш процесси моменти тугагунига қадар оралиқ интервалга тенг. (4-расмда )даги вақт диограммасидан Т сдв нинг қиймати Т сдв=tф +tи билан аниқланади.

Агар ахборотни К даражага силжитиш талаб этилса, К марта ''1'' разрядга кетма - кет силжишни амалга ошириш керак. Бу оператциянинг бажарилиш вақтини камайтириш учун регистр схемасига мултиплексорлар билан тулдирилади.
Керакли силжишни амалга ошириш учун разрядлар сони, мултиплексорларнинг бошқарилувчи киришларига узатилувчи код билан аниқланади. 5-расмда ахборотни 1,2…d даражага силжитишни рухсат этувчи силжитиш регистри схемаси келтирилган. Силжишнинг бошлашдан олдин мултиплексорларнинг бошқарувчи киришларига, регистрдаги сакланувчи сонни кераклича силжитиш учун разрядлар сони коди урнатилади. Натижада мултиплексор I- триггер киришини керакли (i-k) чи триггер чиқиши билан комутатциялайди, сўнгра силжиш импулси ШС шассисига узатилади ва операция тугалланади.

б ошқа d бошқа d

триггердан. ₃ MS триггердан. ₃ MS
_{2 2}
D TT D D TT D D TT
^{1 1}

C X C X C

шс i-1 i i+1

силжувчи разряд квд сони

5-расм. 1,2…d даражага силжитиш регистри.

Мултиплексорни ишлатиб, ахборотни хаь ўнга ва хам чапга силжитиш имконини берувчи, реверсив силжиш регистрларини кўриш мумкин. Бунинг учун мултиплексор киришларини бир қисмини, хам ўнга ва чапга жойлашган триггерлар билан улаш керакю Унда кодларнинг бир қисмини ўнга силжишни, бошқа қисми эса чапга силжишни аниқлайди.
Замонавий рақамли автомвтларда, силжиш регистрлари ахборотни паралел ёзиш ва укиш имкониятига эга. Бунинг учун хар бир триггер белгиланган функцияларни бажариш учун, керакли мантиқий схема билан таъминланган. 6-расмда шунака регистрнинг схемаси келтирилган.

^{посл / пар} Ji Ji-₁



^{посл / пар} & &
1 1

& &
D TT D TT D TT

C C C
шс i-1 _{I I+1}

6-расм. Паралел юклашли силжитиш регистри.

Агар киришда кетма-кет паралел ''1''сигнал бўлса, бу сигнални ШС га узатишда ахборот силжиши ёки кетма-кет ёзиш амалга ошади.
Агар кетма-кет паралел сигнал нольга тенг бўлса, регистрнинг Ji киришларда мавжуд бўлган ахборт ёзилади, яъни ахборотни паралел ёзиш амалга ошади.
Бундай регистрнинг ахборотни кетма-кет паралел ва паралел кетма-кет қайта ишловчи сифатида қўллаш мумкин.
Силжитиш регистрлари синтези.
Силжитиш регистрининг умумий функционал схемаси 7-расмда келтирилган.
шс

Q₁ Q₂ Q_n
Е1 Т Е1 Т Е1 Т

С С …….. С

Q₁ Q₂ Q_n
Е2 Е2 Е2

кс

У₁ У₂ У₃ Уm

7-расм. Регистрнинг функционал схемаси.

Кoмбинацион схеманинг (КС) киришларига регистр триггерлари чиқишларидан сигналлар узатилади ва yi i=1,m ташқи бошқариш сигналлари бир триггерлардан бошқаларига силжиш занжирларини аниқлайди ва бошқа занжирлар ишини такиклайди. Сигналлар КС чиқишларидан триггерлар киришларига узатилади. i- триггер киришларини уйғотиш функциясини қуйдаги кўринишда ёзиш мумкин:

Е_1i= ф_1i(O₁(t), O_2(t)…O_n(t), y_1, y_2,…y_m);
Е_2i=ф_2i(O₁(t), O₂ (t)…O_n(t), y_1, y_2,…y_m);
Триггерлар тури берилганда регистрларни лоихалаштириш масаласини ечиш учун, хар бир триггер киришини уйғониш функциясини тузиш ва топилган қийматларни минималлаштириш керак .
Маълумки исталган триггерни функциялашни ўтишлар жадвали ёрдамида бериш мумкин. Аммо, регистр синтези учун бу жадвални қўллаш маълум қийинчилиуларни тугдиради. Бу қийиничиликларни ўтишлар матрицасига айлантириб бартараф эатиш мумкин. Ўтишлар матрицаси элементлари q_Q(t), Ек сигнал қийматларини кўрсатади. У таъсирида k триггер Q(t) холатдан Q(t+1) холатга утади.
Харбир матрица элемети 0;1 га тенг бўлиши ёки унинг қиймати нваниқ бўлиши мумкин.
DV ва JK триггерлар ўтишлар жадвалининг матрицасига айланиш процедурасини кўриб чиқамиз.
DV триггеридан бошлаймиз. 1-жадвалдан триггерни Q(T)=0 холатдан Q(t+1)=0 холатга утказувчи D ва V кириш сигналларини қийматини топамиз. 1-жадвалдан шунингдек , Д=0 ва V=0: Д=0 ва V=1 тенг бўлганда мумкин
Агар ўзгарувчи Д (0ёки1) ўзгарувчан лийматни қабул килса у холда Д га боғлиқ бўлмайди. Бу боғлиқлик ўтишлар матрицасида қуйдагича ифодаланиши мумкин. Агар Д устуннинг биринчи қаторига а₁ ни ёзсак унда V устунда а₁*в₁ ни ёзиш керак , бунда а1 ва в1 ''0'' ва ''1'' қийматларни қабул қилувчи коэффицентлар ''0-1'' га ўтиш учун Д=1 ва V=1 бўлганда амалга ошади. ''1-1'' гга ўтиш қуйдаги сигналлар билан амалга оширилади. Д=0, V=0; Д=1, V=0; Д=0-1, V=1.
Бундан ДV триггерининг ўтишлар матрицаси қуйидаги кўринишга эга

Д V

1. 
   а₁ а₁в₁
   

0-1 1 1
1-0 0 1
1-1 а₂ а₂в₂

Аналогик холатда J-K триггерлари учун 2-жадвалдан ўтишлар матрицасини олиш мумкин.

J K
Табл. 1. Табл. 2 . 0-0 0 а₁
0-1 1 а₂
t t+1 t t+1 1-0 а₃ 1
Д V Q(t) Q(t+1) J K Q(t) Q(t+1) 1-1 а₄ 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 0 0 1 0 1
0 1 1 0 0 1 1 0
1 0 0 0 1 0 0 1
1 0 1 1 1 0 1 1
1 1 0 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1

Регистр синтезининг кейнги этапларида бошқарувчи шиналар сонини ва триггерларни уйғотиш функцияларни уларга қўйилган ўтишлар матрицаси ва лоихалаштириш регистр шартларига риоя қилиб аниқлаштириш керак.

Бунинг учун битта регистр қийматини кўриб чиқиш етарлидир, чунки регистр схемаси бирхил схемалардан ташкил топган яъни у бирхилдир.
Синтезлаш мисолини кўриб чиқамиз, реверсив силжиш регистрини синтезлаш керак.(регистр, ўнг ва чапга силжиш имконига эга). Бажарилувчи операциялар сони 2 тадан ошмаслиги учун, битта бошқариш шинаси етарли.
Триггерларни уйғотиш функциялари қуйдаги кўринишни олад.
Е_1i=f_1i(Q_i+1(t),Q_i-1(t), y);
E_2i=f_2i(Qi+₁(t),Q_i-1(t), y);
Ўтишлар жадвалини тузамиз, бунда у=0 бўлганда силжиш бир даража чапга силжитиш деб қабул киламиз.
3-жадвалнинг чапидаги 5та устунни лоихалаштириш регистрининг I ериггернинг ўтиш жадвалини хосил қилади.
Жадвалнинг кейнги икки устуни JK триггерлар асосида кўрилган триггерларниг уйғониш функцияси аниқланади.
Жадвалнинг охирги 2та устуни DV триггерли регистрлар учун.
JK триггер учун 3-жадвал 1-қаторини кўриб чиқамиз. у=0 бўлганда I триггер JK триггерлар матрицалар ўтишига асосланиб, 0-0 га ўтишни амалга ошириш керак. Шунга ухшаш JK ваDV триггерлар учун жадвалнинг бошқа қаторлари тулдирилади.

t t+1 t

y Q_i-1 Qi Q_i+1 Qi Ji Ki Di Vi

0 0 0 0 0 0 а₀ а₀ а₀в₀

0 0 0 0 0 0 а₁ а₁ а₁в₁
0 0 1 0 0 а₂ 1 0 1
0 0 1 1 0 а₃ 1 0 1
0 1 0 0 1 1 а₄ 1 1
0 1 0 1 1 1 а₅ 1 1
0 1 1 0 1 а₆ 0 а₆ а₆в₆
0 1 1 1 1 а₇ 0 а₇ а₇в₇
1 0 0 0 0 0 а₈ а8 а₈в₈
1 0 0 1 1 1 1 0 1
1 0 1 1 1 а₁₁ 0 а₁₁ а₁₁в₁₁
1 1 0 0 0 0 а₁₂ а₁₂ а₁₂в₁₂
1 1 0 1 1 1 а₁₃ 1 1
1 1 1 0 0 а₁₄ 1 0 1
1 1 1 1 1 а₁₅ 0 а₁₅ а₁₅в₁₅

Шундай қилиб бизга триггерларни уйғотиш функциялари берилган, ва уларни минммаллашириш керак. Бунинг учун Карно карталаридан фойдаланиш керак.

8-расмда JK ваDV триггерларини уйғотиш функция қаторлари келтирилган.
Qi+1 Qi-1 Ki Qi+1 Qi-1
Ji
0 0 1 1 а₀ а₁ а₅ а₄

а₂ а₃ а₇ а₆ Qi Qi 1 1 0 0

а₁₀ а₁₁ а₁₅ а₁₄ y y 1 0 0 1

0 1 1 0 а₈ а₉ а₁₅ а₁₂

а)

Ji=Qi-1 y Q+1y Ki= Q-1yVQi+1y

Q_i+1 Q_i-1 Q_i+1 Q_i-1



а₀ а₁ 1 1 Di Vi а₀в₀ а₁в₁ 1 1

0 0 а₇ а₆ Qi Qi 1 1 а₇в₇ а₆в₆

0 а₁₁ а₁₅ 0 y y 1 в₁₁а₁₁ а₁₅в₁₅ 1

а₈ 1 1 а₁₂ а₈в₈ 1 1 а₁₂в₁₂

Di=Q_i-1 y Q_i+1 y Vi=1

б)

8-РАСМ. Уйғотиш функциялари учун Карно карталари.

9-расмда Jk ва DV триггерларга асосланган реверсив силжиш регитри.

шс
i-2 дан

1 & 1 1 3 & 1 I+1дан
J TT Qi-1 J TT Qi

C C
1 & 2 1 & 1
K K
4
У I-1 I I+1 га

9-расм. JK ва DV триггерларига асосланган реверсив силжиш регистри.

Синтезловчи регистрнинг вақт характеристикаларининг аниқлаш учун ишнинг вақт диограммаларидан фойдаланиш керак . Расмга асосланиб, мантиқий элемент ва триггерларнинг кўрилган қийматлари ушлаб турилганда силжиш вақти.
Тсдв=tзфтр+tи +2tзф +tзф га тенг.
Ёпиқ холатдаги силжиш регистри асосида қурилган 10-расмдаги диограмма, вақт боғлиқларини аниқлашга имкон беради. Лекин регтстр ишини тажрибавий кузатиш учун бу режимни қўллаб бўлмайди. Бунинг учун процесни циклик қайтарилишини таъминлаш керак. Буни амалга ошириш учун регистрни халқага бирлаштириш керак. Бу режиьда силжитувчи импулсларнинг узлуксиз серияси регистрга ёзилган сўзнинг циркулятциясини таъминлайди. Бу режимда осцилограф ёрдамида регистр ишидаги носозликлар ва вақт параметрлврини аниқлаш мумкин.
10- расм JK триггерларига асосланган силжиш регистри ишининг ивақт диограммаси.

11-маъруза

Хисоблагичлар.
Хисоблагич турлари, ишлаш асослари ва куллаш сохалари.
Мисол тарикасида 4 даражади хисоблагични оламиз. Хисоблагичнинг туртта иккилик даражаси М=16 холатни таъминлайди. Куйида инверс динамик киришли JK- триггерда курилган хисоблагичнинг чизмаси ва шартли белгиси келтирилган.

2- коида быйича кучириш сигнали асинхрон, яъни кетма-кет уланадиган триггернинг тугри чикишидан олиниши керак. Триггерлар (J=K=1) хисоб режимига урнатилган. Хисоблагич чикиши худи шундай хисоблагичнинг С киришига уланган CR (Carry) тезкор кучиришни шакллантириш чизмаси билан кушимча таъминланган. Барча триггерларнинг ~R киришлари бирлаштирилган, ~S киришларига мантиикий "1"уланган, ва бу уланиш хисоблагични ~R=0 сигнали билан "янгилаш"ни таъминлайди. Кушувчи хисоблагичнинг хисоб кириши "+1" деб белгиланган. Тутилишни хисобга олмаган холдаги вакт диаграммаси куйидаги расмда берилган.

Вакт диаграммасининг анализи катор хулосалар чикаришга имкон беради:
1) Саноги n-чи былган кириш импулсидан сынг чикишидаги код Q=Q3Q3Q1Q0=N, масалан, 5-чи дан сынг Q=0101=5, 2- чи дан сунг Q=1011=11 (DEC) дир, яъни чизма хакикатдан хам хисоблагичдир.
2) 16-испульснинг актив фронти келиши билан барча триггерлар "янгиланади." ва хоказо такрорланади, яъни хисоб модули М=16 га тенгдир.
3) Чизма шунингдек кириш импулсларининг частотасини 2нинг (i+1) даражасига былувчиси деб олинади, бунда, i-чикиш сигнали олинадиган триггер номери.
4) Агар чикиш коди инверс чикишларидан олинса, у холда бошлангич киймат Q=Q0Q (Q2Q3=1111=15) лигини, яъни барча турт даража учун максимал кийматга эгалигини куриш мумкин ва хар бир кейинги саннок импулси чикишдаги кодни биттага камайтиради. Бу холда хисоблагич айирувчи дейилади. Худди шундай натижага триггерларнинг карама-карши чикишларидан кучиришни, кодни эса аввалгидек тугри чикишидан олинса эришиш мумкин. Бунга ишонч хосил килиш мустакил тарзда вакт диаграммасини куриш мумкин. Айирувчи хисоблагичнинг санок кириши "-1" деб белгиланади.
5) Шуни таъкидлаш лозимки, кучириш импульсининг орка фронти барча триггерларнинг 1 дан 0 га утиш лахзасига (кушувчи хисоблагичларда) мос келади.
Санок тезлиги ёки кириш импульсларининг максимал частотаси саннок импулсининг актив фронти келиш лахзасидан, охирги триггер чикишида хосил Янги код хосил булгунгача кетган ушланиш вакти оркали аникланади. t уш. хис = n*t уш.тригг. бу ерда n- триггерлар сони. У холда: F max.санок <1/t/ уш. хис; 56-расмда саккизинчи импульс келиши вактида хисоблагичнинг алохида триггерларнинг кетма-кет ёкилиш процесси курсатилган. >

Чикиш коди t уш. хис. Интервалда мумкин булмаган (6,4,0) кийматларни олади. Кириш сигнали частотасининг булиниш тезлиги триггерлар сонига боглик булмайди ва кириш триггерининг ёкилиш максимал частотаси билан аникланади, яъни Fmax. ,бул <1/(t. уш.триг.+ t.жойл.) ва Fmax. ,бул >< Fmax. хис.
3.3.2 Паралел кучиришли синхрон хисоблагич
Синхрон хисоблагичда импульслар барча триггерлар такт киришига бир вактда келиб тушади. Куйидаги расмда М=8 хисоб модули уч даражали хисоблагич келтирилган.Унгда саноатда чикарилган "янгилаш" кириши ~R булган, ~L =0 булганда С(+1) киришдаги бошлагич кодини паралел-синхрон куйидиган кушимча Di киришли хисоблагичнинг шартли белгиси келтирилган.

"ВА" элементлари ёрдамида i-нчи даражадан (i+1) -чи даражага утиш куйидаги формуладан куринади. CRi = Qi *…*Q1*Q0(CE*PE). CE (хисобга рухсат) ва PE (кычиришга рухсат) киришлари бирлаштирилган (СЕ=РЕ=1). Триггерларнинг J ва K киришлари бирлаштирилган шунинг учун уларнинг, факат икки холатда булиши кузда тутилган: хотира (J=K=O) ва санок (J=K=1). Триггер "i" уз холатини CR (i-1)=J=K=1 дагина, яъни 1-коидага мос равишда барча олдинги триггерлар чикишининг киймати "1" булгандагина узгартиради. Колган барча холатларда CR(i-1)=J=K=0 ва Qi узгармасдир. Синхрон хисоблагичнинг тезкорлиги асинхрондан анча юкорилик сабаби триггерлар бараварига ёкилиши, CRi сигнали JK киришларида t уш. триг.+ t уш. "ВА" эл., ва триггерлар сонига боглик эмаслигидир. Санок частотаси Fmax < 1/(t уш.хис +t жойл), Fmax. бул = Fmax. хисоб
3.3.3 Реверсив хисоблагич
Куйидаги расмда айиришда ишлатиладиган BR ва куйишда ишлатиладиган CR чикишлари, умумий R янгилаш киришлари булган икки даражали хисоблагич чизмаси берилган. Дейлик, коднинг дастлабки киймати 2 га тенг (QI=1 ва Q0=0). Кушиш режимини куриб чикамиз, унда "-1" киришига ноль "+1" киришига эга импульс уланган. Кириш испульсининг манфий фронти ВА-ЁКИ-ЭМАС элементида бажарилган "1 да 2" мультиплексорининг юкори каналидан ута олмайди. Бунга Q0=0 нинг эски киймати йул куймайди. Пастки канал киришларига эса бир ва нолнинг коньюкцияси таъсир курсатади. (~Q0=1). Шунинг учун мултиплексор чикишдаги сигнал нолга тенг ва Т1 триггери илгариги холатини саклаб колади. ТО триггерининг хисоб киришига "ЁКИ" элементининг тутилиш вактига тенг булган вактдан сунг манфий фронт келиб тушади. Шундан сынг чикишдаги Янги киймат урнатилади. Q0=1(~Q0=0).

Бунда юкори канал санок испулсининг манфий фронти утиши учун очилади, бирок мултиплексорнинг чикиш сигнали хамон "0" га тенг, чунки t-1,0 утиш фронти t уш. "ЁКИ"+ t уш.триг. дан анча кам. Т1 триггери илгариги холатда сакланиб колади. Хисоблагич чикишдаги код биттага ортиб Q1Q0=11=3 га тенг булди.
Энди айириш режимини кыриб чикамиз. "+1" киришга ноль, "-1" киришига испульс таъсир килсин. Кириши испульсининг манфий фронти хеч бир тусикларсиз мултиплексорнинг пастки каналидан (~Q0=1) утиб, Т1 триггерини ёкади. t уш-вакти утгач, Т0 триггер чикишларида янги код пайдо былади, бирок ~Q0 чикишидаги манфийликка узгариш Т1 триггерининг санок киришига ётиб келмайди. Чунки "-1" киришидаги сигнал бу вактга келиб нолга тенг булади. Чикишдаги 10 эски код 01 га , яъни айириш тарафга узгарди.
Ушбу усулда 1533NE6 ва 1533NE7 хисоблагичлари курилган. Улар ~L бошлангич кодни паралел ёзувчи асинхрон киришли хисоблаги дейилади. Куйидаги расмда уларнинг белгиланишлари берилган.

Айрим хисоблагичларда алохида такт кириши ва хисоб йуналишини бошкариш кириши урнатилади. Бунинг учун "+1" ва "-1" киришиларига "2да1" демултиплексор уланади. Бу холда агар бошкарувчи сигнал U/~D=(Up/~Down)=1 булса, с-такт импульслари кушувчи киришларга берилади ва ноль булса, айирувчи киришларига берилади. Бу типли хисоблагич куйидаги расмда курсатилган.

3.3.4 Хисоблагичларни каскадли улаш
Mi- хисоб модуллари хар хил былган N-та хисоблагичларнинг кетма-кет уланишни куриб чикамиз. Бунда икки хил масала куйилиши мумкин.
Биринчи масалада кириш сигнали Fкир-да хар бир хисоблагичнинг кучириш чикиши Cri- нинг сигнал частотасини аниклаш лозим. Иккинчи масалада -Nкир импульси берилгандан сунг хар бир хисоблагичнинг QQ чикишларида кандай кайд этилганлигини аниклаш лозим.
Иккинчи масалада -Nкир импульси берилгандан сунг хар бир хисоблагичнинг QQ чикишларида кандай кайд этилганлигини аниклаш лозим.

Масалани ечимига хисоблагич формуласидан фойдаланамиз.
Шундан 1-хисоблагич кычириш чикишига (1сек) вакт бирлигида CR1 =(D1+Fкир)/ M1 импульс келиб тушади. Кавсларни очиб, ва Д<М деб олиб, CR1=Fкир 2=Fкир /М1 ни топамиз. Худди шу тарзда иккинчи хисоблагичнинг утиш чикишида: CRZ=Fkir 3= Fkir2/M2= Fkir /(M1*M2) импульслар келиб тушишини аниклаймиз. Натижавий ечим эса CRn=Fчик=Fkir /(М1*М2*….Мn) га тенг эканини аниклаймиз. >
Иккинчи масалада 1-хисоблагич QQ1-чикишидаги код: QQ1=(D1+Nкир) mod M1, QQ2 да : QQ2 =(D2+CR1) modM2, ва хоказо, QQn=(Dn+CR(n-1)) mod Mn, гачалигини курамиз. Бунда CRi киймати биринчи масалада куриб чикилгандир.
3.3.5 Хисоблагич-таймер
Хт берилган узунликдаги вакт оралигини шакллантиришда кулланилади. Таймер айирувчи хисоблагичларда ёки айрим холларда кушувчи хисоблагичларда курилади. Умумий коида булиб бошлагич коднинг паралел киритилиши ва хисоблагич тулган такдирда санокнинг тухталиши олинади. Бу холда вакт интервали утиш сигналининг орка фронтигача булган биринчи хисоб импульсининг актив фронтидан бошлаб олинади. Агар tсек=1 секунд булгандагина Д тутилишни шакллантириш лозим булса, у холда айирув хисоблагичга юкланадиган N бошлангич коди Д га тенг булади. Кушувчи хисоблагичга N=M-1-D ёзиш талаб килинади(M-1=11…1). Диаграммадан куриниб турибдики, икала холатда хам D+1 иккинчи импульс керак булади, шунда барча тригерлар бир холатдан холатга утади. Ва: Tтайм=tclk*D,чунки D-0=M-1-(M-1-D)=D. Бу ерда М=2^ n хисоб модули Tclk

3.3.6 Хисоблагичларнинг хисоблаш техникасида кулланилиши
Куйидаги расмда модули 10 (иккилик-унликда) булган 6 та хисоблагич кетма-кет уланган. хар бир каскаднинг Qi- ахборот чикишлари ВСД код узгартирувчиси оркали етти сигментли индикаторга уланган. Умуман ушбу курилма уч масалани ечиши мумкин: импулслар сонини хисоблаш, уларнинг кайтарилиш частотасини ва узунлигини улчаш.

Улчаш бажаришдан олдин хисоблагичларни тозалаш керак. Бу R киришга импульс бериш билан амалга оширилади.
1) Импульслар сонини хисоблаш уларни В А элементининг иккала киришига (ёки битта киришига 1) бериш йули билан бажарилади. Масалан : киришга N=1997 импульси келиб тушди. Шунда кичик хисобланади QQO=1997 mod 10=7 холда сакланиб колади. Утиш чикишига CRO=1997\10=199 импульси утади, ва шу тарика QQ1=(199 mod 10)=9 ва CR1=199\10=19. Санок охирида хисоблагичлар чикишида СВД кодли 0000 0000 0001 1001 1001 0111 сони кайд этилади. Индикаторларда эса 001997 раками пайдо булади. Диккат ! Хисоблагичларда кичик даража чапда жойлашган, сонларда эса-унгда. ВСД кодининг унлик эквиваленти умумий холда N=QQ (n-1) *10^(n-1) +….QQ1*10^1+QQQ*10^0. Ушбу формуладан куринишича, N: 1<=N<=999999 диапазонда жойлашган.
2) Кириш импулсларининг частотасини улчашда, уларни "а" киришига бериш лозим. "в" киришига эса улчанган узунликдаги 10^ i(i=-1,0,1..). Тимтулси, масалан Т=1сек. узатилиш лозим.

"а" киришидаги импульслар кайтарилиш частотаси ушбу ифодага буйсунади: F=1/dt. Юкоридаги диаграммадан dt=T/N кайтарилиш даврини топишимиз мумкин. У холда F=N/T ва Т=1 секунддаги частота F=N. улчашлар диапазони: (1…(10 6)-1)Гц оралигида ётади. Импульс узунлигини улчаш учун "а" киришга F=10i (i=2,3…) булган сигнал, масалан F=10 6 [Гц] бериш керак. Бунда импульс узунлиги T=N * DT = N/F; булади. Улчашлар диапазони эса (1…999999) мксек. га тенг.

12-маъруза

Ихтиерий хисоблагич синтези.
Ихтиерий хисоблагич куриш усули. Ихтиерий хисоблагичга мисоллар.
Ҳисоблагич рақамли қурилмалар таркибига киради ва импульслар сонини санайди. Импульслар ҳисоблагичнинг киришига узатилади. Ҳисоблагичнинг чиқишида эса саналган импульслар сони ўрнатилган кодда тасвирланади.
Ҳисоблаш модули (сиғими) М ҳисоблагичларнинг асосий кўрсаткичларидан биридир. Ҳисоблаш модули ҳисоблагични максимал нечтагача (М) санаши мумкинлигини курсатади. Ҳисоблагич М та импульсни санагандан сўнг яна бошидан санайди.
Ҳисоблаш модулининг қиймати бўйича ҳисоблагичлар иккилик ва иккиликда тасвирланган (кодланган) бўлиши мумкин. Иккиликда тасвирланган ҳисоблагичларнинг ҳисоблаш модули ихтиёрий бўлади, лекин санаши иккилик кодларда бўлади.
Санаш йўналиши бўйича ҳисоблагичлар қўшувчи (тўғри санайдиган), айирувчи (тескари санайдиган) ва реверсив (санаш йўналиши ўзгарувчан) бўлади.
Разрядлараро боғланиш усули бўйича ҳисоблагичлар кетма-кет, параллел ва комбинацион бўлиши мумкин.
Ҳисоблагичларнинг ишлаш тезлиги қуйидаги кўрсаткичлар билан белгиланади:

1. 
   Кодни ўрнатиш вақти - Тк.
   
2. 
   Ўтиш разрядини узатиш вақти -Ту.
   
3. 
   Кириш ипульсларининг максималь частотаси -Fм.
   

Кириш сигналиниyu бошидан ҳисолагични янги ҳолати ўрнатилгангача бўлган вақт кодни ўрнатиш вақти хисобланади. Кириш сигналининг бошланиш вақтидан чиқиш сигналининг бошланиш вақтигача бўлган давр ўтиш разрядини узатиш вақти ҳисобланади.

ИККИЛИК ҲИСОБЛАГИЧЛАР

Иккилик ҳисоблагичнинг ҳисоблаш модули 2 нинг n-чи даражасига (М=2ⁿ) тенг, бу ерда n – ҳисоблагичнинг разрядлар сони. Ҳисоблагичнинг ҳолати триггерларнинг чиқишидан олинадиган қуйидаги Qn-1 …. Q1 Q0 иккилик коди билан ифодаланади.
Қўшувчи (йиғувчи) ва айирувчи иккилик ҳисоблагичларнинг ишлаш жараёни 4- жадвалда келтирилган. Кичик(Q0) разряд триггери хар бир кириш сигналидан сўнг ўз қийматини ўзгартиради(жадвалнинг ўнг устунида Q0 0 ва 1 қийматларни галма гал қабул қилади). Кейинги Q1 разряд иккита 0 ва иккита 1 қийматларни галма-гал қабул қилади, кейинги Q2 разряд тўртта 0 ва тўртта 1 қийматларни галма гал қабул қилади ва ҳ.з.. Ҳар бир кейинги триггер ҳолатини ўзгариш частотаси олдинги триггер ҳолатини ўзгариш частотасидан икки мартта кичикдир. Ҳисоблагичларни триггерларни кетма-кет улаш йўли билан қуриш мумкин. Қўшувчи ва айирувчи хисоблагичларнинг схемалари 10- расмда келтирилган.
Қурилган ҳисоблагичлар кетма-кет хисоблагичлар қаторига киради, чунки ҳар бир триггернинг ҳолати кейинги триггернинг чиқиш сигнали келгандан сўнг ўрнатилади. Кетма-кет ҳисоблагичларнинг схемаси оддий, лекин ишлаш тезлиги паст.

4 -жадвал

Кириш	Тўғри санаш					Тескари санаш
	Q3	Q2	Q1	Q0	Nўнлик	Q3	Q2	Q1	Q0	Nўнлик
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0	1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0	1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0	1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0	15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

а)

б)
10-расм. Қўшувчи (а) ва айирувчи (б) кетма-кет ҳисоблагичлар.

Кетма-кет хисоблагични ўрнатиш вақти ҳисоблагичнинг разрядлар сонига (n) ва триггерни ҳолатини ўрнатиш вақтига (Ттг) тўғри пропорционал

Тк = n Ттг.

Параллель ҳисоблагичларда триггерлар бир-бирига конъюкторлар билан уланади (11-расм). Ҳисоблагичга кириш сигнали келганда хамма триггерлар бирданига ўз холатларини ўрнатадилар. Хар бир триггер ўз ҳолатини фақат олдинги триггерлар “1” холатида бўлган тақдирдагина ўзгартиради.

Параллел ҳисоблагичнинг ўрнатиш вақти разрядлар сонига боғлик эмас ва қуйидагича топилади
Тк = Тзк + Ттг ,
бу ерда Тзк – сигналнинг конъюктордан ўтиш вақти.

11-расм . Параллел ҳисоблагич.

Ихтиёрий модули ҳисоблагич синтези

Талабалар ихтиёрий модулли ҳисоблагични қуришлари керак.

Ихтиёрий К модулли ҳисоблагични қуриш учун М=2ⁿ модулли иккилик ҳисоблагичдан фойдаланиш керак. Иккилик ҳисоблагичнинг разрядлар сони n қуйидаги шартни қониқтириши керак: n = ┐log 2K┌.
Иккилик ҳисоблагичнинг ортиқча (L = M – K) ҳолатлари чиқариб ташланиши керак.
Ихтиёрий ҳисоблагичнинг ўтиш жадвали қурилади. Жадвалнинг чап тарафида хисоблагич триггерининг ҳозирги ҳолати, ўнг тарафида эса кейинги ҳолати кўрсатилади. Жадвал асосида ҳисоблагич триггерлари қайси ҳолатдан қандай ҳолатга ўтиш керакликлари аниқланади. Триггернинг бошқарув жадвали асосида тригернинг киришига қандай сигнал узатилиши кераклиги топилади.
Мисол учун параметрлари К = 10 ва n = 4 бўлган декадали ҳисоблагични синхрон Т триггери асосида қурамиз.
Декадли ҳисоблагичнинг ўтиш графи 12- расмда келтирилган. Ҳисоблигичнинг ички ҳолатлари ва бир ҳолатдан кейинги ҳолатда ўтишлари графда тасвирланган. S10, S11, S12, S13, S14, и S15 ҳолатлари ишлатилмайди.

12-расм. Ҳисоблигичнинг ўтиш графи.

Ўтиш графи асосида ҳисоблагичнинг ўтиш жадвали қурилган (5-жадвал). Жадвалнинг ўнг тарафида тўртта триггернинг кириш сигналарининг қиймати келтирилган. 5 -жадвал бўйича қандай ўтиш бўлганлиги аниқланади ва бунинг учун триггер киришига қандай сигнал узатиш кераклиги триггернинг бошқарув жадвали асосида топилади.

5 - жадвал

N	t				t+1				T3		T2		T1		T0
	Q3	Q2	Q1	Q0	Q3	Q2	Q1	Q0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0 0 0 0 0 0 0 0 1 1	0 0 0 0 1 1 1 1 0 0	0 0 1 1 0 0 1 1 0 0	0 1 0 1 0 1 0 1 0 1	0 0 0 0 0 0 0 1 1 0	0 0 0 1 1 1 1 0 0 0	0 1 1 0 0 1 1 0 0 0	1 0 1 0 1 0 1 0 1 0	0 0 0 0 0 0 0 1 0 1	0 0 0 1 0 0 0 1 0 0		0 1 0 1 0 1 0 1 0 0		1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Барча Т сигналлари учун Карно карталари 13- расмда келтирилган. Ҳисоблигичнинг ишлатилмайдиган ҳолатлари d белги билан тасвирланган.

Т0 Q0 Q1

Q1 Q

T0 = 1

1	1	1	1
1	1	1	1
d	d	d	d
1	1	d	d

Q3



T1

Q0 Q1

T1 = Q0 Q3 Q2 0	1	1	0
0	1	1	0
Q3 d	d	d	d
0	0	d	D

T2

Q0 Q1

Q2

T2 = Q0 Q1 0	0	1	0
Q3 0	0	1	0
d	d	d	d
0	0	d	d

T3

Q1

Q2
Q0

T3 = Q0 Q1 Q2 + Q0 Q3 0	0	0	0
Q3 0	0	1	0
d	d	d	d
0	1	d	d

13-расм. Т0, Т1, Т2 ва Т3 функциялар учун Карно карталари.

Карно карталари асосида Т0, Т1, Т2 ва Т3 функицялари топилган. Декадали ҳисоблигичнинг схемаси 14- расмда келтирилган.

а)
б
)

14-расм. Декадали ҳисоблагич схемаси(а) ва авария сигнали учун схема(б).

Агар ҳисоблагич айрим носозликлар сабабли таъқиқланган ҳолатга ўтса, унда унинг ишлаши махсус сигнал билан тўхталиши ва авария сигнали берилиши мумкин. Ҳисоблигични таъқиқланган холатга ўтишини 14- расмдаги схема(б) аниқлайди. Авария сигнали қуйидаги функция билан ифодаланади

fн = Q2 Q3 + Q3 Q1 = Q3 ( Q1 + Q2 )

Ушбу функция d белгили катаклар асосида ҳосил қилинган контур асосида аниқланган.

Талабалар вариантлар жадвали асосида ихтиёрий ҳисоблагични қуришлари керак.
13-маъруза
Арифметик-логик курилма.
Арифметик-логик курилма синтези, ишлаш принципи ва куллаш сохаси.
АМК процессорнинг асосий элементларидан бири хисобланади. АМК 2-кисмдан иборат:
1.Сумматор
2.Логик амалларни бажарувчи курилма
Сумматор арифметик амалларни бажаради.Сумматорнинг нечта киришдан иборат булиши билан куйидаги турларга булинади:
А)Ярим сумматор(2-та кириши бор).
В)Бир разрядли сумматор(3-та кириши бор)
С) Куп разрядли сумматор( киришлар сони куп)
Сумматорларни санок системасида ишлатиш буйича 2-турга булинади.
1.2-лик Сумматор
2.Декадли Сумматор
Утиш разрядни узатиш услуби буйича сумматорлар 2 га булинади.
А)Кетма-кет узатиш
В)Паралел узатиш