Выполнения логической

объединяемых общими электрическими, конструктивными и технологическими параметрами и использующих одинаковый способ представления информации и одинаковый тип межэлементных связей. Система элементов чаще всего избыточна по своему функциональному составу, что позволяет строить схемы, более экономные по числу использованных элементов. Системы элементов содержат элементы для выполнения логических операций, запоминающие элементы, реализующие функции узлов ЭВМ, а также элементы для усиления, восстановления и формирования сигналов стандартной формы.

7.6. Устройства для выполнения логических операций

Для выполнения логических операций можно воспользоваться устройством, структурная схема которого приведена на 7.7. Исходные операнды размещаются в регистрах Pel и РгЗ, откуда побайтно можно переносить их содержимое в РгС и РгД соответственно. Для реализации требуемых логических операций используется схема однобайтовых логических операций СОЛО, входящая в состав АЛУ и являющаяся комбинационной схемой, позволяющей реализовать поразрядные операции логического умножения И, логического сложения ИЛИ и суммирования по модулю 2 над двумя однобайтовыми операндами. Результат обработки байт фиксируется на байтовом регистре РгСОЛО, из которого результат можно отправлять в выходной регистр РгСм '.

7.7. Устройство для выполнения логических операций

7.6. Устройства для выполнения логических операций . . . 192

Используя ЦМД, можно создавать самые разнообразные устройства для запоминания и обработки информации. От аналогичных устройств, выполненных на полупроводниковых или ферритовых элементах, они отличаются высокой функциональной гибкостью, обусловленной возможностью выполнения логических и запоминающих операций в одной магнитной среде, высокой плотностью размещения информации, низкой стоимостью. В основном ЦМД применяют пока в ЗУ, однако они весьма перспективны и для решения логических задач.

Правила выполнения логических операций над двоичными переменными для случая двух переменных имеют следующий вид:

Рассмотрим пример расчета промежуточного электромагнитного реле с тремя переключающими контактами. Реле предназначено для выполнения логических операций и непосредственного управления силовыми нагрузками небольшой мощности, устанавливаются в низковольтных комплектных устройствах управления промышленными объектами, а также в устройствах торговой, медицинской и подобной техники.

Все двухоперандные команды AND, OR, XOR и TEST имеют по три одинаковых формата и совпадают по времени исполнения. Однооперандная команда NOT осуществляет инвертирование операнда и имеет один формат. Следует отметить, что при выполнении логических команд флаги CF и OF не изменяют своих значений, а в соответствии с результатом операции устанавливаются флаги PF, SF и ZF. Флаг AF после выполнения логических команд имеет неопределенное значение.

Логические команды и команды обработки разрядов. Первые реализуют булевские операции И, ИЛИ, НЕ и позволяют установить в «1» или сбросить в «О» произвольный разряд в байте, расположенном в регистре или памяти. Как показано на 3.27, б, в результате выполнения логических операций четыре старших разряда 20-разрядного регистра-приемника остаются неопределенными. Отметим также, что если регистр является приемником при операциях над байтами, то значения разрядов 8 — 15 заполняются значением старшего седьмого разряда результата.

МП представляет собой БИС, сочетающую в себе большие функциональные возможности с большой универсальностью применения. Универсальность применения достигается использованием программного способа выполнения логических и арифметических операций над числами. При этом вычисление любой сложной функции осущесч вляется соответствующей программой. МП позволили создать новый класс вычислительных машин — микроЭВМ. С увеличением степени интеграции появилась возможность реализовать микроЭВМ на одном кристалле в виде одной СБИС. Но несмотря на это, микропроцессорный подход не решил всех проблем, стоящих перед микроэлектроникой. Продолжают оставаться необходимыми БИС частного применения, предназначенные для пребразования информации в ограниченном классе аппаратуры. Подобные БИС могут быть реализованы как в виде полностью заказных (специализированных) микросхем, так и в виде полузаказных на основе базовых матричных кристаллов (БМК).

2. Принцип условного перехода. Это возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от промежуточных, получаемых в ходе вычислений результатов (обычно в зависимости от знака результата после завершения арифметической операции или от результата выполнения логической операции); реализация принципа условного

Рассмотрим несколько примеров обозначений микросхем. Обозначение К155ЛР1 говорит о том, что это ИМС широкого применения в полупроводниковом исполнении, предназначенная для выполнения логической функции И — ИЛИ — НЕ, серия К155, порядковый номер разработки первый.

2.11. Пример выполнения логической функции на переключателях тока:

Осуществление логической части защит, логических реле, исполнительных и сигнальных органов на электромеханической базе. Для выполнения логической части защит, а также функций исполнительного органа могут использоваться контакты измерительных реле. Иногда, в особенности для последних целей, применяются специальные логические реле на более для этого подходящем электромагнитном принципе.

Три классические логические операции ИЛИ (j/=*i+ +х2-\-х3), И (y—Xi-x2-x3) и НЕ (у=х) с добавлением задержек и элементов выдержки времени (реле времени) дают возможность выполнения логической части любой защиты.

Быстродействие ЛЭ оценивают средним временем задержки распространения сигнала *ад.р.ор (средней задержкой), определяющим среднее время выполнения логической операции:

Элементы Шотки-транзисторной логики (ШТЛ) подобно элементам И'-Л выполняют функцию инвертора с одним входом и несколькими изолированными друг от друга выходами, соединяемыми с выходами других элементов для выполнения логической операции И. Эквивалентная схема элемента ШТЛ представлена на 7.31, а, а его структура с комбинированной изоляцией (см. §3.2) —-на 7.31,6. Здесь используется одноколлекторный п-р-п транзистор, эмиттер которого (в отличие от элементов И2Л) расположен сверху. Диоды Шотки в коллекторе образуют выходные цепи, а диод Шотки в базе, подключенный параллельно коллекторному р-п переходу, ограничивает его прямое напряжение и уменьшает избыточный заряд неосновных носителей в режиме насыщения, т. е. время рассасывания (см. § 3.4).

На 7.6 показана схема простейшего диодно-транзистор-ного логического элемента (ДТЛ), предназначенного для реализации функции отрицания конъюнкции (И-НЕ). Входные диоды Дь Д2, ..., Дт предназначены для выполнения логической операции И. Когда хотя бы один из этих диодов проводит, на выходе диодной сборки (точка А) устанавливается низкий потенциал и только при одновременном запирании всех входных диодов (Дь Д2, • •., Дт) потенциал точки А повышается, стремясь к напряжению источника Et. При достижении

выполнения логической операции нарушилась. Если сигнал Y использовался для управления триггером, то изменение уровня выходного напряжения могло вызвать ложные срабатывания триггера.

Электрическая или неэлектрическая величина, в которую преобразуется входной сигнал или которая получается в результате выполнения логической операции, называется выходным сигнале м этой схемы, а место, где образуется этот сигнал,— выходом электронной схемы.

Для выполнения логической операции конъюнкции (операции И) используются МК ANR, ANM, ANI. По МК ANR выполняется поразрядная конъюнкция содержимого адресуемого полем F3 ... F0 регистра Rn и аккумулятора АС; результат помещается в регистр Rn; дизъюнкция (операция ИЛИ) всех разрядов этого результата и значения на входе С1 передается в цепь С„ (последнее при Q ••= 0 может быть использовано для индикации нулевого значения результата). Микрокоманды ANM и ANI отличаются лишь источниками и приемниками операндов.