Mavzu: Kod komporatorlari, turlari ishlash tamoyili va tarkibi

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI

"Telekomunikatsiya texnologiyalari" fakulteti

“Kompyuter tizimlari” kafedrasi
“Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish” fanidan

Mustaqil ish 1

Mavzu: Kod komporatorlari, turlari ishlash tamoyili va tarkibi.

Bajardi: Xaitmurodov Ja’far

Qabul qildi: Narkulov.A.S
SAMARQAND – 2023
Mavzu: Sinxron va asinxron sanoq qurilmalari tarkibi va ko’rsatkichlari.
Reja:

• 
  Takrorlagich va buferlar
  
• 
  Kod komporatorlari, turlari ishlash tamoyili va tadbiqi
  
• 
  Dasturlovchi mantiqiy matritsalar tarkibi va tadbiqi
  

Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar

Integral mikrosxemalar elektr asboblarning sifat darajasidagi yangi turi bo’lib elektron qurilmalarning asosiy negiz elementi hisoblanadilar.Integral mikrosxema (IMS) elektr jihatdan o’zaro bog’langan elektr radiomateriallar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar, kondensatorlar va boshqalar) majmui bo’lib, yagona texnologik siklda bajariladi, yani bir vatqning o’zida yagona konstruktsiya (asos)da ma’lum axborotni qayta ishlash funktsiyasini bajaradi.IMSlarning asosiy xossasi shundaki, umurakkab funktsiyalarni bajarish bilan birga kuchaytirgich, trigger, hisoblagich, xotira qurilmasi va boshqa funktsiyalarni ham bajaradi. Xuddi shu funktsiyalarni bajarish uchun diskret elementlardamos keluvchi sxemani yig’ish talab qilinardi.IMSlar uchun ikki asosiy belgi mavjud: konstruktiv va texnologik. Konstruktiv belgisi shundaki, IMSning barcha elementlari asosiy asos ichida yoki sirtida joylashadi, elektr jihatdan birlashtirilgan va yagona qobiqga joylashtirilgan bo’lib, yagona hisoblanadi. IMS elementlarining hammasi yoki bir qismi va elementlararo bog’lanishlar yagona texnologik siklda bajariladi. Shu sababli integral mirosxemalar yuqori ishonchlilikka va kichik tannarhga ega.
Hozirgi kunda yasalish turi va hosil bo’ladigan tuzilmaga ko’ra IMSlarning uchta prinsipial turi mavjud: yarim o’tkazgichli, pardali va gibrid. Har bir IMS turi konstruktsiyasi, mikrosxema tarkibiga kiradigan element va komponentlar sonini ifodalovchi integratsiya darajasi bilan xarakterlanadi.
Asosiy IMS konstruktiv belgilaridan biri bo’lib asos turi hisoblanadi. Bu belgiga ko’ra IMSlar ikki turga bo’linadi: yarim o’tkazgichli va dielektrik.Asos sifatida yarim o’tkazgichlimateriallar orasida kremniy va galliy arsenidi keng qo’llaniladi. IMSning barcha elementlari yoki elementlarning bir qismi yarim o’tkazgichli monokristall plastina ko’rinishida asos ichida joylashadi.Dielektrik asosli IMSlarda elementlar uning sirtida joylashadi. Yarim o’tkazgich asosli mikrosxemalarning asosiy afzalligi – elmentlarning juda katta integratsiya darajasi hisoblanadi, lekin uning nominal parametrlari diapazoni juda cheklangan bo’lib ular bir - biridan izolyatsiyalanishni talab qiladi. Dielektrik asosli mikrosxemalarning afzalligi – elementlarning juda yaxshi izolyatsiyasi, ularning xossalarining barqarorligi, hamda elementlar turi va elektr parametrlari tanlovining kengligi. Pardali va Gibrid mikrosxemalarPardali IS – bu dielektrik asos sirtiga surtilgan elementlari parda ko’rinishida bajarilgan mikrosxema.
Pardalar past bosimda turli materiallardan yupqa paradalar ko’rinishida cho’kmalar hosil qilish yo’li bilan olinadi.Parda hosil qilish usuli va unga bog’liq bo’lgan qalinligiga ko’ra yupqa pardali IS (parda qalinligi 1 – 2 mkm gacha) va qalin pardali IS (parda qalinligi 10 – 20 mkm gacha va katta) larga bo’linadi. Gibrid integral mikrosxemalarning asosiy afzalligi: nisbatan qisqa ishlab chiqish vaqtida analog va raqamli mikrosxemalarning keng turlarini yaratish imkoniyati: keng nomenal turaga ega bo’lgan passiv elementlar hosil qilish imkoniyati; MDYA – asboblar, diodli va tranzistorli matritsalar va yuqori yaroqli mikrosxemalar chiqishi. Zamonaviy axborot va kommunikatsiya texnologiyalari raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni keng qo‘llanishini talab qiladi. Raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirish fani dasturi axborot va kommunikatsiya texnologiyalariga uchun zarur bo‘lgan raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashtirishni: mantiqiy elementlar, kombinatsion turdagi funktsional qurilmalar, ketma-ket turdagi funktsional qurilmalar, xotira qurilmalar, raqamli mantiqiy qurilmalarni loyihalashni istiqbolli yo‘nalishlari bo‘yicha boshlang‘ich tushunchalar va ularning amaliy tatbiqlaridan tashkil topgan.Birinchi IMSlar 1958 yilda yaratildi. IMSlarning hajmi ixcham, og‘irligi kam, energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori bo‘lib, hozirgi kunda uch konstruktiv texnologik variantlarda yaratilmoqda: qalin va yupqa pardali, yarimo‘tkazgichli va gibrid.1965 yildan buyon mikroelektronikaning rivoji G. Mur qonuniga muvofiq bormoqda, ya’ni har ikki yilda zamonaviy IMSlardagi elementlar soni ikkimarta ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 10⁶÷10⁹ ta bo‘lgan o‘ta yuqori (O‘YUIS) va giga yuqori (GYUIS) IMSlar ishlab chiqarilmoqda.Raqamli (mantiqiy) elektron qurilmalar turli belgilariga ko‘ra sinflanishlari mumkin.
Ishlash printsipiga ko‘ra barcha MElar ikki sinfga bo‘linadilar: kombinatsion va ketma-ketli.
Kombinatsion qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, ikkita vaqt momentiga ega bo‘lgan, xotirasiz mantiqiy qurilmalarga aytiladi. Kombinatsion qurilmalar HAM-EMAS, VA-EMAS, YOKI-EMAS va boshqa alohida elementlar yordamida, yoki o‘rta ISlar, yoki katta va o‘ta katta IS tarkibiga kiruvchi ISlar ko‘rinishda tayyorlanadi.
Ketma – ketli qurilmalar yoki avtomatlar deb, chiqish signallari kirish o‘zgaruvchilari kombinatsiyasi bilan belgilanadigan, hozirgi va oldingi vaqt momentlari uchun, ya’ni kirish o‘zgaruvchilarining kelish tartibi bilan belgilanadigan, xotirali mantiqiy qurilmalarga aytiladi. Ketma – ketli qurilmalarga triggerlar, registrlar, schetchiklar misol bo‘la oladi.
Ikkilik axborotni ifodalash usuliga ko‘ra qurilmalar potentsial va impuls raqamli qurilmalarga bo‘linadi. Potentsial raqamli qurilmalarda mantiqiy 0 va mantiqiy 1 qiymatlariga elektr potentsiallarning umuman bir – biridan farqlanuvchi: yuqori va past sathlari belgilanadi. Impuls raqamli qurilmalarda mantiqiy signal qiymatlariga (0 yoki 1) impulslar sxemasi chiqishida ma’lum davomiylik va amplitudaga ega bo‘lgan impulsning mavjudligi, ikkinchi holatiga esa – impulsning yo‘qligi to‘g‘ri keladi.
Raqamli texnikada ikkita holatga ega bo‘lgan, nol va bir yoki «rost» va «yolg‘on» so‘zlari bilan ifodalanadigan sxemalar qo‘llaniladi. Biror sonlarni qayta ishlash yoki eslab qolish talab qilinsa, ular bir va nollarning ma’lum kombinatsiyasi ko‘rinishida ifodalanadi. U holda raqamli qurilmalar ishini ta’riflash uchun maxsus matematik apparat lozim bo‘ladi. Bunday matematik apparat Bul algebrasi yoki Bul mantiqi deb ataladi. U mashxur matematik Irland olimi D. Bul ishlab chiqqan.Mantiq algebrasi «rost» va «yolg‘on» – ko‘rinishdagi ikkita mantiq bilan ishlaydi. Bu shart «uchinchisi bo‘lishi mumkin emas» qonuni deb ataladi. Ushbu tushunchalarni ikkilik sanoq tizimidagi raqamlar bilan bog‘lash uchun «rost» ifodani 1 (mantiqiy bir) belgisi bilan, «yolg‘on» ifodani 0 (mantiqiy nol) belgisi bilan belgilab olamiz. Ular Bul algebrasi konstantalari deb ataladi. Umumiy holda, mantiqiy ifodalar har biri 0 yoki 1 qiymat oluvchi x₁, x₂, x₃, …x_n mantiqiy o‘zgaruvchilar (argumentlar)ning funktsiyasi hisoblanadi. Agar mantiqiy o‘zgaruvchilar soni n bo‘lsa, u holda 0 va 1lar yordamida 2ⁿ ta kombinatsiya hosil qilish mumkin. Masalan, n=1 bo‘lsa: x=0 va x=1; n=2 bo‘lsa: x₁x₂=00,01,10,11 bo‘ladi.
Deshifratorning asosiy turlari.
Deshifratorlarning bir nechta turlari mavjud:

• 
  - to'rtburchaklar;
  
• 
  - matritsa;
  
• 
  - piramidal.
  

Matritsalar odatiy, deshifratorlarning eng oddiy navlari, ularning asosida turli xil murakkabroq sxemalar qurilgan. To'rtburchaklar shaklida, qadam dekodlash amalga oshiriladi. Kirish signali shartli ravishda guruhlarga bo'linadi, ularning har biri alohida matritsa deshifratorlari bilan ishlanadi. Shifrni ochishning keyingi bosqichlarida (ikkinchi, uchinchi va boshqalar) olingan signallarning mahsuloti hosil bo'ladi. Piramidal dekoderlarning asosiy afzalligi - bu kirishlar sonini ko'paytirishning soddaligi va qo'shimcha qurilmalarning kamligi - bu kamchilik.
Turli kodli kombinatsiyalarni aniqlab beruvchi qurilma deshifrator (dekoder) deb ataladi. Deshifrator kirishidagi ikkilik kodni o’sha chiqishida kirishlardagi ikkilik kodning o’nlik ekvivalentiga teng bo’lgan songa 1 mantiqiy signaliga o’zgartirib beradi. SHunday qilib, uning m chiqishlarida haqiqatan ―m dan 1‖ pozitsion kod so’zi vujudga keladi. To’liq deshifratorda chiqishlar soni m q 2n, bu erda n – kirishlar soni. To’liqmas deshifratorda m < 2n. Aniqlash bo’yicha to’liq deshifrator kirish o’zgaruvchilarining barcha to’plamlarida aniqlangan 2n chiqish funksiyalaridan tashkil topishi kerak. nq2 va mq4li, shuningdek " 4 da 2 " deshifratori deb nomlanuvchi deshifratorni ko’rib chiqamiz va uni ruxsat etish kirishlari bilan OE chiqishlarini to’ldiramiz. To’g’ri kirish va chiqishlarida aktiv signal darajasi 1 bo’ladi, inversda esa – 0. Ushbu ta‘rifdan kelib chiqib haqiqiylik jadvalni to’ldiramiz (1-jadval), bunda (~) kattaligi har qanday qiymatni qabul
Deshefrator - bu n bitli ikkilik kodni chiqishda chiqadigan mantiqiy signalga aylantiradigan kombinatsiyalangan qurilma, uning o'nli soni ikkilik kodga to'g'ri keladi. To'liq dekoder deb ataladigan kirish va chiqishlarning soni m = 2n munosabati bilan bog'liq, bu erda n - kirishlar soni va m - chiqishlar soni. Agar Deshefrator to'liq bo'lmagan chiqishlar sonidan foydalansa, bunday deshefrator to'liq bo'lmagan deb nomlanadi. Shunday qilib, masalan, 4 kirish va 16 kirishga ega deshefrator to'liq bo'ladi va agar 10 ta chiqish bo'lsa, u to'liq bo'lmaydi.
Masalan, K555ID6 deshefratorga murojaat qilaylik. Deshefratorda A1, ..., A8 orqali belgilanadigan 4 ta to'g'ridan-to'g'ri kirish mavjud.

1-rasm- dishifratorning tuzilishi

A qisqartmasi "manzil" degan ma'noni anglatadi (ingliz tilidan. Manzil). Ushbu kirishlar manzilga aytiladi. Raqamlar ikkilik raqamning tegishli bitidagi faol daraja (birlik) qiymatlarini aniqlaydi. Deshefratorda Y0, ..., Y9 10 ta teskari chiqish mavjud. Raqamlar kirishlardagi berilgan ikkilik raqamga mos keladigan o'nlik sonni aniqlaydi. Shubhasiz, ushbu deshefrator to'liq emas. Faol darajaning qiymati (nol) soni, kirishda ikkilik raqam bilan aniqlangan o'nlik soniga teng bo'lgan chiqishga ega. Masalan, agar barcha kirishlar mantiqiy nolga teng bo'lsa, unda Yo chiqishda mantiqiy nol, mantiqiy birlik esa boshqa chiqishlarda bo'ladi. Agar kirish A2 mantiqiy birlik bo'lsa, qolgan kirishlar mantiqiy nol bo'lsa, U2 chiqishi mantiqiy nol, qolgan chiqishlari mantiqiy birlikdir. Agar kirishda 9 dan oshadigan ikkilik raqam bo'lsa (masalan, bu 1111 ikkilik raqamiga va 15 ta o'nli raqamga to'g'ri keladigan barcha kirishlar bitta), demak, barcha chiqishlarda u mantiqiy birlikdir.

2-rasm 2x4 dishifrator

Ma'lumotlarga qo'shimcha ravishda, bitta yoki bir nechta kirish mavjud, ruxsat kirishlari yoki manzil manzillari. Shunday qilib, KR531ID14 chipi ikkita 2 x 4 deshefratordan iborat, ya'ni har bir dekoderda ikkita ma'lumot kirishlari va to'rtta teskari chiqish, shuningdek, teskari piksellar kiritish usuli mavjud.
Kirishdagi raqamlar (1,2) ikkilik raqamning tushirish og'irligini ko'rsatadi va chiqishdagi raqamlar (0-3) kirishda berilgan raqamga mos keladigan o'nlik sonni aniqlaydi. Kirishda mantiqiy 1 bilan barcha chiqishlarning o'lchamlari ham mantiqiy bo'ladi. Yoqilgan kirish yoqilganda, ya'ni E = 0 bo'lsa, deshefratorning chiqishida mantiqiy 0 paydo bo'ladi, ularning soni ma'lumot kirishiga qo'llaniladigan ikkilik sonining o'nlik ekvivalentiga to'g'ri keladi. Ruxsat kiritish usuli mavjudligi sababli deshefratorlarning o'lchamlarini oshirish mumkin. Shunday qilib, 5 2x4 deshefratordan foydalanib, siz 4x16 dekoderini qurishingiz mumkin. Shubhasiz, agar siz ikkita KP531ID14 mikrosxemasini, ya'ni to'rtta 2x4 deshefratordan foydalansangiz, siz to'liqsiz deshefratorni qurishingiz mumkin.