Введение:
15 ноября 1971 г. лет компания Intel начала выпуск семейства интегральных микросхем 4004 (комплект Intel MCS-4), предназначенных для построения программируемых калькуляторов.
Это были первые вычислительные приборы, которые обеспечивали параллельную обработку под микропрограммным управлением. В состав семейства входил 4-разрядный микропроцессор со всеми присущими ему достоинствами: универсальность, гибкость, миниатюрность, микромощность. низкая стоимость. Такой прибор выполнял 18 команд, имел период машинного цикла 10,8 мкс при работе по стандартной двухфазной системе синхроимпульсов.
Адресное пространство ограничивалось 4 KB ROM. 1 KB RAM и 128 каналами ввода-вывода (I/O).
Микропроцессор возник не на пустом месте, его появлению предшествовало десятилетие развития микроэлектроники, которая к началу 70-х годов добилась существенных успехов в создании интегральных микросхем. И все же выход 4004-го стал революционным событием, приведшим к коренной ломке представлений о возможностях микроэлектронной и вычислительной техники. Вычислительная техника вступила в бурную микропроцессорную эру. которая характеризуется гонкой технологий и высокой скоростью совершенствования технического уровня изделий. Преимущества микропроцессоров были мгновенно оценены, и буквально в считанные месяцы к выпуску аналогичных БИС приступили другие компании.
Глава 2:
Рассчитаем схему распределителя импульсов на основе счетчика с коэффициентом пересчета KС = 14. Значение коэффициента пересчета KС = 14 означает, что счетчик имеет 14 состояний и каждый 14-й импульс сбрасывает его в начальное состояние.
Счетчик может быть реализован при помощи триггеров.
Триггер - запоминающий элемент с двумя устойчивыми состояниями, изменение которых происходит под действием входных сигналов и предназначен для хранения одного бита.
Все разновидности триггеров представляют собой элементарный автомат, включающий элемент памяти и комбинационную схему, которая называется схемой управления или входной логикой.
Триггер имеет два выхода: прямой и инверсный . Состояние, в котором находится триггер, определяется уровнями напряжения на этих выходах: если напряжение на выходе Q соответствует уровню лог 0 (Q = 0), то принимается, что триггер находится в состоянии 0, при Q = 1 триггер находится в состоянии 1. Логический уровень на инверсном выходе Q представляет собой инверсию состояния триггера (в состоянии 0 Q = 1, и наоборот).
Триггеры имеют различные типы входов назначения:
R (Reset) - раздельный вход установки в состояние 0;
S (Set) - раздельный вход установки в состояние 1;
К - вход установки универсального триггера в состояние 0;
J - вход установки универсального триггера в состояние 1;
Т - счетный вход;
D (Delay) - информационный вход установки триггера в состояние, соответствующее логическому уровню на этом входе;
С - управляющий (синхронизирующий) вход.
Наименование триггера определяется типами его входов.
1. Для реализации 4-хразрядного счетчика выбираем JK-триггер - триггер, имеющий входы типов J и K.
Таблица переключений JK-триггера имеет вид:
Заключение: