Цифровой логический уровень Булева алгебра Комбинаторные схемы компаратор Арифметические схемы Сумматоры Триггеры Энергонезависимая память Шина Pentium 4 Цоколевка процессора UltraSPARC III Сигналы шины PCI Шина USB

По мере того как технологии по производству дисков становились лучше и плотность размещения возрастала более чем на 20% за год, появилась потребность в новом стандарте-интерфейсе передачи данных. Такой, который позволит разместить два устройства на одном ATA шлейфе, что бы загрузка была минимальной. Скорости передачи 16,6Мб/с определенно не хватало и Quantum разработал стандарт Ultra-ATA/33 (UDMA/33), увеличив пропускную способность вдвое

Чтобы увидеть этот другой тип записи, отметим, что любую булеву функцию можно определить, указав, какие комбинации значений входных переменных приводят к единичному значению функции. Для функции, приведенной на рис. 3.3, а, существует 4 комбинации переменных, которые дают единичное значение функции. Мы будем рисовать черту над переменной, показывая, что ее значение инвертируется. Отсутствие черты означает, что значение переменной не инвертируется. Кроме того, мы будем использовать знак умножения (точку) для обозначения булевой функции И (этот знак может опускаться) и знак сложения (+) для обозначения булевой функции ИЛИ. Например, ABC принимает значение 1, только если Л = 1,£ = 0иС=1. Кроме того, АВ + ВС принимает значение 1, только если (А = 1 и В = 0) или (В = 1 и С== 0). Втаблице на рис. 3.3, а функция принимает значение 1 в четырех строках: ABC, ABC, ABC и ABC. Функция М принимает значение истины (то есть 1), если одно из этих четырех условий истинно. Следовательно, мы можем написать

Это компактная запись таблицы истинности. Таким образом, функцию от п переменных можно описать суммой максимум 2п произведений, при этом в каждом произведении будет по п множителей. Как мы скоро увидим, такая формулировка особенно важна, поскольку она позволяет реализовать данную функцию с использованием стандартных вентилей.

Важно понимать различие между абстрактной булевой функцией и ее реализацией с помощью электронной схемы. Булева функция состоит из переменных, например, А, В и С, а также из операторов И, ИЛИ и НЕ. Булева функция описывается с помощью таблицы истинности или специальной записи, например:

Булева функция может быть реализована электронной схемой (часто различными способами) с использованием сигналов, которые представляют входные и выходные переменные, и вентилей, например, И, ИЛИ и НЕ.

Реализация булевых функций

Как было отмечено ранее, представление булевой функции в виде суммы максимум 2п произведений делает возможной реализацию этой функции. На рис. 3.3, б входные сигналы А, В и С показаны с левой стороны, а функция М, полученная на выходе, — с правой. Поскольку необходимы дополнительные величины (инверсии) входных переменных, для их получения сигнал проходит через инверторы 1, 2 и 3. Чтобы сделать рисунок понятней, мы нарисовали 6 вертикальных линий, 3 из которых связаны с входными переменными, 3 другие — с их инверсиями. Эти линии обеспечивают передачу входного сигнала к вентилям. Например, вентили 5, 6 и 7 на входе получают сигнал А. В реальной схеме эти вентили, вероятно, будут непосредственно соединены проводом с А без ка- ких-либо промежуточных вертикальных проводов.

Схема содержит четыре вентиля И, по одному для каждого члена в уравнении для М (то есть по одному для каждой строки в таблице истинности с результатом 1). Каждый вентиль И вычисляет одну из указанных строк таблицы истинности. В конце концов, все данные произведения суммируются (имеется в виду операция ИЛИ) для получения конечного результата.

Посмотрите на рис. 3.3, б. В этой книге мы будем использовать следующее соглашение: если две линии на рисунке пересекаются, связь подразумевается только в том случае, если на пересечении расположена жирная точка. Например, выход вентиля 3 пересекает все 6 вертикальных линий, но связан он только с линией С. Отметим, что другие авторы могут использовать другие соглашения.

Из рис. 3.3 должно быть ясно, как получить схему для любой булевой функции:

Аппаратное обеспечение компьютера логический уровень

IDE - так обозначается типа диска, который использует интерфейс ATA. IDE - не дорогая электроника, которая использует ATA для подключения c помощью параллельного шлейфа, и создана для подключения устройств внутри компьютера. Т.е. для подключения внешнего или переносного устройства к компьютеру он плохо подходит: шлейф как правило имеет только 2 разъема и, по нашему опыту не более двух футов (один метр) длиной
Аппаратное обеспечение компьютера Безопасность в компьютерных сетях