VLSI電路與系統(tǒng)資料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1VLSI電路與系統(tǒng)資料電路與系統(tǒng)資料第1頁(yè)/共44頁(yè)第2頁(yè)/共44頁(yè)2輸入端的“與非”門電路及符號(hào)示于圖中 第3頁(yè)/共44頁(yè)第4頁(yè)/共44頁(yè)第5頁(yè)/共44頁(yè)第6頁(yè)/共44頁(yè)n全態(tài)譯碼器的電路和全態(tài)譯全態(tài)譯碼器的電路和全態(tài)譯碼器相似，但是把其中某些碼器相似，但是把其中某些輸出線用輸出線用“或或”門連起來(lái)了，門連起來(lái)了，故輸出線較少。故輸出線較少。第7頁(yè)/共44頁(yè)第8頁(yè)/共44頁(yè)第9頁(yè)/共44頁(yè)得的電路符號(hào)，。第10頁(yè)/共44頁(yè)關(guān)。第11頁(yè)/共44頁(yè)第12頁(yè)/共44頁(yè)有反相圈的引腳有反相圈的引腳表示低電平有效表示低電平有效給定邏輯功能只在符號(hào)框的內(nèi)部發(fā)生給定邏輯功能只在符號(hào)框的內(nèi)部發(fā)生RE

2、ADYREQUESTGOREADY_LREQUEST_LGO_L信號(hào)名和有效電平第13頁(yè)/共44頁(yè)反相器反相器緩沖器緩沖器第14頁(yè)/共44頁(yè)AASELBDATAAASELBADATA_LBDATA_LDATA第15頁(yè)/共44頁(yè)XZYFW傳播延遲傳播延遲 propagation delay 信號(hào)通路輸入端的變化引起輸出端變化所需的時(shí)間信號(hào)通路輸入端的變化引起輸出端變化所需的時(shí)間t tpHL pHL 和和 t tpLH pLH 可能不同可能不同第16頁(yè)/共44頁(yè)傳播延遲傳播延遲 propagation delay定時(shí)分析：取最壞情況延遲定時(shí)分析：取最壞情況延遲XZYFWt tpHL pHL 和和

3、t tpLH pLH 可能不同可能不同最大延遲最大延遲典型延遲典型延遲最小延遲最小延遲080804323232P233 P233 表表5-25-215202222第17頁(yè)/共44頁(yè)定時(shí)圖（時(shí)序圖）定時(shí)圖（時(shí)序圖）timing diagramGOREADYDATtDATtDATGOREADYDATtRDYtRDY第18頁(yè)/共44頁(yè)GOREADYDATGOREADYDATtRDYmintRDYmax定時(shí)圖（時(shí)序圖）定時(shí)圖（時(shí)序圖）timing diagram第19頁(yè)/共44頁(yè)WRITE_LDATAOUTDATAINtOUTmaxtsetuptOUTmin第20頁(yè)/共44頁(yè)第21頁(yè)/共44頁(yè)多輸入、

4、多輸出電路多輸入、多輸出電路譯碼器（譯碼器（decoderdecoder） 一般來(lái)說(shuō)，輸出編碼比輸入編碼位數(shù)多一般來(lái)說(shuō)，輸出編碼比輸入編碼位數(shù)多編碼器（編碼器（encoderencoder） 輸出編碼比輸入編碼位數(shù)少，則常稱為編碼器輸出編碼比輸入編碼位數(shù)少，則常稱為編碼器使能輸入使能輸入輸入輸入編碼編碼輸出輸出編碼編碼映射映射使能輸入有效才能使能輸入有效才能實(shí)現(xiàn)正常映射功能實(shí)現(xiàn)正常映射功能第22頁(yè)/共44頁(yè)使能使能輸入輸入編碼編碼輸出輸出編碼編碼映射映射譯碼器（譯碼器（decoderdecoder）編碼器（編碼器（encoderencoder）n位二進(jìn)制碼位二進(jìn)制碼2n中取中取1碼碼使能使能輸

5、入輸入編碼編碼輸出輸出編碼編碼映射映射2n中取中取1碼碼n位二進(jìn)制碼位二進(jìn)制碼第23頁(yè)/共44頁(yè)2-42-4譯碼器譯碼器Y0Y1Y2Y3I0I1EN 0 X X 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0輸輸 入入EN I1 I2輸輸 出出 Y3 Y2 Y1 Y02-42-4二進(jìn)制譯碼器真值表二進(jìn)制譯碼器真值表第24頁(yè)/共44頁(yè) 0 X X 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0輸輸 入入EN I1 I2輸輸 出出 Y3 Y

6、2 Y1 Y02-42-4二進(jìn)制譯碼器真值表二進(jìn)制譯碼器真值表Y0 = EN ( I1 I2 )Y1 = EN ( I1 I2 )Y2 = EN ( I1 I2 )Y3 = EN ( I1 I2 )Yi = EN mi第25頁(yè)/共44頁(yè)0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1I2I1I0Y7Y1Y0Y2Y3Y4Y5Y6

7、3-83-8二進(jìn)制譯碼器真值表二進(jìn)制譯碼器真值表3-83-8譯碼器譯碼器I2I1I0Y0Y1Y7Yi = EN mi1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1第26頁(yè)/共44頁(yè)Y0Y1Y2Y3GAB1/2 74x139Y0Y1Y2Y3GAB1/2 74x139Y0Y1Y2Y3GAB1/2 74x139G_LABY0_LY1_LY2_LY3_L第27頁(yè)/共44頁(yè) 74x139 1 X X 1 1 1

8、1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1輸輸 入入G B A輸輸 出出 Y3_L Y2_L Y1_L Y0_L1/2 74x139雙雙2-4譯碼器真值表譯碼器真值表第28頁(yè)/共44頁(yè)G1G2A_LG2B_LY3 = G1 G2A G2B C B A使使 能能選選 擇擇Y3_L = Y3 = (G1 G2A_L G2B_L CBA)= G1 + G2A_L + G2B_L + C+B+A第29頁(yè)/共44頁(yè)N0N1N2N3EN_L+5VD0_LD7_LD8_LD15_L用用7474x138x138設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)4-16譯碼器譯碼器

9、思路：思路： 16 16個(gè)輸出需要個(gè)輸出需要 片片7474x138x138？Y0Y7ABCG1G2AG2BY0Y7ABCG1G2AG2BU1U2 任何時(shí)刻只有一片在工作。任何時(shí)刻只有一片在工作。 4 4個(gè)輸入中，個(gè)輸入中，哪些位控制片選哪些位控制片選哪些位控制輸入哪些位控制輸入第30頁(yè)/共44頁(yè)思考：用思考：用7474x138x138設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 5 5-32 譯碼器譯碼器3232個(gè)輸出需要多少片個(gè)輸出需要多少片7474x138x138？控制任何時(shí)刻只有一片工作控制任何時(shí)刻只有一片工作 利用使能端利用使能端5 5個(gè)輸入的低個(gè)輸入的低3 3位控制輸入位控制輸入5 5個(gè)輸入的高個(gè)輸入的高2 2位控制片

10、選位控制片選 利用利用 2 2-4 譯碼器譯碼器第31頁(yè)/共44頁(yè)輸入：輸入：BCDBCD碼碼輸出：十中取一碼輸出：十中取一碼Y0Y9I0I1I2I3多余的多余的6 6個(gè)狀態(tài)如何處理？個(gè)狀態(tài)如何處理？輸出均無(wú)效：拒絕輸出均無(wú)效：拒絕“翻譯翻譯”作為任意項(xiàng)處理作為任意項(xiàng)處理 電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單第32頁(yè)/共44頁(yè)二二- -十十進(jìn)進(jìn)制制譯譯碼碼器器0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 1 1 1

11、1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 11 1 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1I3 I

12、2 I1 I00123456789Y0_L Y9_L偽偽碼碼任任 意意 項(xiàng)項(xiàng)第33頁(yè)/共44頁(yè)abcdefgdp公共陰極公共陰極abcdefgdp常用的有：常用的有：半導(dǎo)體數(shù)碼管（半導(dǎo)體數(shù)碼管（LEDLED）液晶數(shù)碼管（液晶數(shù)碼管（LCDLCD）abcdefgdp公共陽(yáng)極公共陽(yáng)極第34頁(yè)/共44頁(yè)abcdefg111111011011010011111第35頁(yè)/共44頁(yè)七七段段顯顯示示譯譯碼碼器器的的真真值值表表0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 0

13、1 1 0 11 1 1 01 1 1 11 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 10 0 0 1 1 0 10 0 1 1 0 0 10 1 0 0 0 1 11 0 0 1 0 1 10 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0A3 A2 A1 A0a b c d e f g0123456789101112131415第36頁(yè)/共44頁(yè)BCD - 七段顯示譯碼器的卡諾

14、圖七段顯示譯碼器的卡諾圖Ya = A3A2A2A0 + A3A1 + A2A0Yb = A3A1 + A2A1A0 + A2A1A0第37頁(yè)/共44頁(yè)BCD - 七段顯示譯碼器的卡諾圖七段顯示譯碼器的卡諾圖Yc = A3A2 + A2A1A0Yd = A2A1A0 + A2A1A0 + A2A1A0第38頁(yè)/共44頁(yè)BCD - 七段顯示譯碼器的卡諾圖七段顯示譯碼器的卡諾圖Ye = A2A1 + A0Yf = A3A2A0 + A1A0 + A2A1第39頁(yè)/共44頁(yè)BCD - 七段顯示譯碼器的卡諾圖七段顯示譯碼器的卡諾圖Yg = A3A2A1 + A2A1A0邏輯圖：邏輯圖：P261 圖圖54

15、5第40頁(yè)/共44頁(yè)二進(jìn)制二進(jìn)制編碼器編碼器A0A1A2I0I1I71 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1 1 00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7A2 A1 A03 3位二進(jìn)制編碼器的真值表位二進(jìn)制編碼器的真值表2n個(gè)個(gè)輸輸入入n個(gè)個(gè)輸輸出出第41頁(yè)/共44頁(yè)A0 = I1 + I3 + I5

16、+ I7A1 = I2 + I3 + I6 + I7A2 = I4 + I5 + I6 + I7前提：任何時(shí)刻只有前提：任何時(shí)刻只有 一個(gè)輸入端有效。一個(gè)輸入端有效。問(wèn)題：當(dāng)某時(shí)刻出問(wèn)題：當(dāng)某時(shí)刻出現(xiàn)多個(gè)輸入有效？現(xiàn)多個(gè)輸入有效？?jī)?yōu)先級(jí)（優(yōu)先級(jí)（prioritypriority）1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1 1 00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7A2 A1 A03 3位二進(jìn)制編碼器的真值表位二進(jìn)制編碼器的真值表第42頁(yè)/共44頁(yè)A