Rechnerorganisation. H.-D. Wuttke `

Transkript

1 Rechnerorganisation Mathematische Grundlagen (1) Boolesche Algebren: BMA, BAA (2,3) Kombinatorische Schaltungen (4,5) Automaten (6,7) Sequentielle Schaltungen (8) Programmierbare Strukturen (9) Rechneraufbau und ~funktion (10,11) Informationskodierung (12,13,14) H.-D. Wuttke `

2 Karnaugh-Veit h-diagramme Weitere Darstellungen, (nur für DNF) H.-D. Wuttke `

3 Kürzen Erweitern Kürzen H.-D. Wuttke `

4 Karnaugh-Veit h-diagramme z.b. k 13 k 9 H.-D. Wuttke `

5 Karnaugh-Veith-Diagramme H.-D. Wuttke `

6 Strukturdefinition - Koppelfunktion eindeutig H.-D. Wuttke `

7 Basissysteme H.-D. Wuttke `

8 Strukturanalyse strukturgleiche Schaltung strukturgleicher Ausdruck H.-D. Wuttke `

9 Technische Informatik I 5. Vorlesung 3. Struktur digitaler Schaltungen: kombinatorische Strukturen, programmierbare Strukturen, komplexes Beispiel: Analyse, Minimierung, NAND-Synthese H.-D. Wuttke `

10 kombinatorische Strukturen Torschaltung i: Information (0 bzw. 1) s: Steuerbit 0: Tor geschlossen 1: Tor offen, a=i a: Ausgangsinformation, gültig für s=1 Anmerkung: normales AND-Gatter, spezielle Interpretation der Funktion H.-D. Wuttke `

11 Dekoder Ein Tor i für je eine Elementarkonjunktion k 1 => für jede Eingangsbelegung öffnet sich genau ein Tor, Kode X 1 =[0,...,0,0,1] am Eingang wird dekodiert => Dekoder Kode=Eingangsbelegung X X 1 = [0,...,0,0,1] X 0 = [0,...,0,0,0] H.-D. Wuttke `

12 kombinatorische Strukturen Dekoder + ODER =? H.-D. Wuttke `

13 kombinatorische Strukturen Dekoder + ODER =? H.-D. Wuttke `

14 kombinatorische Strukturen Dekoder + ODER + zusätzliche Signal-Eingänge λ k (X i ) = Multiplexer H.-D. Wuttke `

15 kombinatorische Strukturen Dekoder + ODER + zusätzliche Signal-Eingänge λ k (X i ) = Multiplexer Schaltzeichen A: Adresse, D: Daten CS: Chip Select H.-D. Wuttke `

16 Multiplexer < > Demultiplexer Ursprüngliche Verwendung: Vermittlungstechnik mehrere Teilnehmer nutzen eine Leitung Teilnehmer 0 [0,0] mit Teilnehmer 2 [1,0] verbunden H.-D. Wuttke `

17 Multiplexer < > Demultiplexer Teilnehmer 0 [0,0] mit Teilnehmer 1 [0,1] 0 1 [0,...,0] [0,...,1] H.-D. Wuttke `

18 Demultiplexer Dekoder + Programmiereingang p Schaltzeichen D: Daten (1) A: Adressen (n) CS: Chip Select (1) DX H.-D. Wuttke `

19 Programmierbarer Datenspeicher ROM Adresse 5: [101] < 5> : Inhalt von Adresse 5: [1010] H.-D. Wuttke `

20 Read Only Memory - ROM Dekoder + programmierbare Matrix Programmierung H.-D. Wuttke `

21 ROM Dekoder + programmierbare Matrix X 01 = [0,...,0,0] [0,...,0,1] λ(x 01 )= Y [ ] 1] H.-D. Wuttke `

22 ROM Dekoder + programmierbare Matrix Problem bei praktischer Realisierung der Matrix: Alle auf 1 programmierten Ausgänge sind verbunden!! Als Struktur verboten!! je Ausgang y und je Adresse 1 separat e Leit ung Verknüpft über ein ODER-Gatter ODER-Matrix 3 H.-D. Wuttke `

23 kombinatorische Strukturen Dekoder + progr. ODER-Matrix = ROM H.-D. Wuttke `

24 ROM H.-D. Wuttke `

25 ROM H.-D. Wuttke `

26 ROM Vereinfachte Darstellung H.-D. Wuttke `

27 Dekoder + programmierbare OR-Matrix = ROM Read Only Memory ROM H.-D. Wuttke `

28 Programable Logic Array (PLA) Vereinfachte Darstellung H.-D. Wuttke `

29 Programmable Array Logic, Gate AL (PAL/GAL) Vereinfachte Darstellung H.-D. Wuttke `

30 Zusammenfassung ROM PLA GAL H.-D. Wuttke `

31 Bonusklausur am Spielregeln: Bis zu 10% Bonus zum Ergebnis der Prüfung addiert z.b. 40 Punkte Prüfung =100% => 10% Bonus = 4 Prüfungspunkte nicht da > kein Nachholen > kein Bonus > kein Problem, da > keine Prüfungsvoraussetzung Wiederholer starten neu, d.h. neue Boni, neue Prüfung Inhalt: Zahlensysteme Boolesche Algebra (Kürzen, Erweitern, Karnaugh) Kombinatorische Schaltungen (Wertetabelle <> Ausdruck <> Schaltung) Kombinatorische Strukturen H.-D. Wuttke `

32 komplexes Beispiel: Gegeben I 1 ={3,4,6,7,9,12,14} Gesucht: Minimierung, Realisierung als KNF, DNF und NAND H.-D. Wuttke `

33 Buch: Schaltsysteme, S146, Aufgabe 3.15 H.-D. Wuttke `

34 Das war s für heute Viel Spaß beim Wiederholen! Bis nächsten Donnerstag H.-D. Wuttke `