Эем-нің негізгі функционалдық элементтері, I бөлім

20
Сурет2.9. Жылжыту регистрінің уақыттық жұмыс диаграммасы
Жылжыту регистрінің жұмысы сигналдың синхронизациялануының әр периоды
кезінде екі фазаға бөлінеді: синхросигналдың жоғарғы немесе төменгі мәні кезінде:
1. Синхросигналдың жоғарғы деңгейі кезінде регистрдің (i – 1)-інші разрядының
шығыс мәнінің i-інші разрядтың бірінші сатысына жазылуы орындалады. Әрбір
разрядтың екінші сатысы өзінің бұрынғы мәнін сақтайды. Бұл фазада i-інші
триггердің бірінші сатысының күйі, (i – 1)-інші триггердің екінші сатысының
күйін қайталайды. Әрбір триггердің екінші сатысы, сонымен қатар регистрдің
шығысы толығымен өзгеріссіз қалады.
2. Синхросигналдың төменгі деңгейі кезінде әрбір триггердің бірінші сатысында
жазылған мәндері, оның екінші сатысына қайта жазылады.  Триггердің бірінші
сатысына жазуға тыйым салынған. Бұл фазада әрбір триггердің бірінші және
екінші сатысының күйі бірдей болады.
R = 0 сигналдың түсуі С сихронизациясының кірісіндегі сигнал мәніне және D0
кірісіндегі сигналға тәуелсіз регистрдің барлық разрядтарын нөлдік күйге орнатады.
20
Сурет2.9. Жылжыту регистрінің уақыттық жұмыс диаграммасы
Жылжыту регистрінің жұмысы сигналдың синхронизациялануының әр периоды
кезінде екі фазаға бөлінеді: синхросигналдың жоғарғы немесе төменгі мәні кезінде:
1. Синхросигналдың жоғарғы деңгейі кезінде регистрдің (i – 1)-інші разрядының
шығыс мәнінің i-інші разрядтың бірінші сатысына жазылуы орындалады. Әрбір
разрядтың екінші сатысы өзінің бұрынғы мәнін сақтайды. Бұл фазада i-інші
триггердің бірінші сатысының күйі, (i – 1)-інші триггердің екінші сатысының
күйін қайталайды. Әрбір триггердің екінші сатысы, сонымен қатар регистрдің
шығысы толығымен өзгеріссіз қалады.
2. Синхросигналдың төменгі деңгейі кезінде әрбір триггердің бірінші сатысында
жазылған мәндері, оның екінші сатысына қайта жазылады.  Триггердің бірінші
сатысына жазуға тыйым салынған. Бұл фазада әрбір триггердің бірінші және
екінші сатысының күйі бірдей болады.
R = 0 сигналдың түсуі С сихронизациясының кірісіндегі сигнал мәніне және D0
кірісіндегі сигналға тәуелсіз регистрдің барлық разрядтарын нөлдік күйге орнатады.
20
Сурет2.9. Жылжыту регистрінің уақыттық жұмыс диаграммасы
Жылжыту регистрінің жұмысы сигналдың синхронизациялануының әр периоды
кезінде екі фазаға бөлінеді: синхросигналдың жоғарғы немесе төменгі мәні кезінде:
1. Синхросигналдың жоғарғы деңгейі кезінде регистрдің (i – 1)-інші разрядының
шығыс мәнінің i-інші разрядтың бірінші сатысына жазылуы орындалады. Әрбір
разрядтың екінші сатысы өзінің бұрынғы мәнін сақтайды. Бұл фазада i-інші
триггердің бірінші сатысының күйі, (i – 1)-інші триггердің екінші сатысының
күйін қайталайды. Әрбір триггердің екінші сатысы, сонымен қатар регистрдің
шығысы толығымен өзгеріссіз қалады.
2. Синхросигналдың төменгі деңгейі кезінде әрбір триггердің бірінші сатысында
жазылған мәндері, оның екінші сатысына қайта жазылады.  Триггердің бірінші
сатысына жазуға тыйым салынған. Бұл фазада әрбір триггердің бірінші және
екінші сатысының күйі бірдей болады.
R = 0 сигналдың түсуі С сихронизациясының кірісіндегі сигнал мәніне және D0
кірісіндегі сигналға тәуелсіз регистрдің барлық разрядтарын нөлдік күйге орнатады.

21
АРИФМЕТИКАЛЫҚ-ЛОГИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛҒЫ
Көбейткіштің  үлкен  разрядынан  тура  кодпен  берілген  жылжымайтын үтірлі
санды  көбейтуге  арналған  АЛҚ-ны  жобалау  мысалы  негізінде  компьютердің
арифметикалық-логикалық құрылғының жасалу ерекшеліктері қарастырылады.
Классикалық
ЭЕМ
үш  негізгі
құрылғылардан
тұрады:  арифметикалық-
логикалық, басқару құрылғысы  және  есте  сақтау құрылғысы.  Осы құрылғылардың
ұйымдастырылуын қарастырайық. Біріншіден, арифметикалық-логикалық құрылғының
құрылымын қарастырайық.
Қазіргі
ЭЕМ-дерде
арифметикалық-логикалық 
құрылғылар 
дербес
схемотехникалық блок  болып  табылмайды. Ол  компьютердің микропроцессорының
құрамына  кіреді.  Алайда,  АЛҚ-ның  құрылымы  мен  жұмыс  істеу  принципін  білу
тұтастай  компьютердің жұмыс  істеуін  түсінуде өте  маңызды.  Осы  сұрақтарды  жақсы
түсіну үшін,  бір ғана  операцияға – көбейткіштің  үлкен  разрядынан  тура  кодпен
берілген  жылжымайтын үтірлі  санды  көбейтуге  арналған  арифметикалық  құрылғығы
саралау жасаймыз.Бұл процестің барысында, жоғарыда қарастырылған ЭЕМ-нің негізгі
схемотехникалық элементтерін қолдану ерекшеліктеріне көңіл аударайық.
АЛҚ синтезі  бірнеше  деңгейлерден  тұрады.  Алдымен  операцияны  орындау
әдісін таңдап,  сәйкес әрекеттердің алгоритмін құру  керек.  Алгоритм  мен  бастапқы
берілгендердің форматы арқылы АЛҚ-ны құрайтын элементтердің жиынтығын анықтау
қажет.  Содан  соң элементтер  арасындағы  байланыстарды  анықтау  керек, құрылғының
жұмыс  істеу  тәртібін  және  басқару құрылғысынан  АЛҚ-на  берілетін  басқаратын
сигналдардың уақыттық диаграммасын құру қажет.
Операндтар келесідей түрде болсын:
 
n
пк
x
x
x
x
X
...
2
1
0

 
n
y
пк
y
y
y
x
Y
...
2
1
0

мұндағы,
0
0
, y
x
– таңба разрядтары.
Көбейткіштің  үлкен  разрядынан  тура  кодпен  берілген  жылжымайтын үтірлі
санды көбейту операциясы келесі формуламен орындалады:
SignY
SignX
SignZ


n
n
x
y
x
y
x
y
Z













2
...
2
2
2
2
1
1
 
0
;
1101
.
0


SignX
X
пк
 
1
;
1011
.
1


SignY
Y
пк
1
1
0



SignZ
 
1101
.
0

X
 
1011
.
0

Y
4
3
2
1
y
y
y
y
1
1

y
+0.00000000
0

Z
0.01101000
1
2
1



x
0
2

y
+0.01101000
1
2




X
Z
Z
0.00000000
2
2
0



X
+0.01101000
0


Z
Z