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Galeria de mapas mentais Capítulo 5 Circuitos de Memória Semicondutora

Capítulo 5 Circuitos de Memória Semicondutora

O Capítulo 5 de Circuitos Digitais resume o conhecimento principal dos circuitos de memória semicondutores, incluindo conteúdo relacionado sobre registradores, memórias, flip-flops e travas SR.

Editado em 2022-06-06 21:36:32

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capítulo cinco Circuito de memória semicondutora Capítulo 5 Circuito de memória semicondutora

Trava SR

Estrutura do circuito e princípio de funcionamento

Lista de funções:

1) DP'=1 RD'=0 Q=1,Q'=0 Definir como 1 2) DP'=0 RD'=1 Q=0,Q'=1 Definir como 0 3) DP'=1 RD'=1 Q*=Q Manter 4) DP'=0 RD'=0 Q=Q'=1 Estado proibido

Equação característica

Resumo de recursos

Existem dois terminais de saída complementares e dois estados estáveis.

Possui três funções: redefinir (Q=0), definir (Q=1) e manter o estado original.

R é o terminal de entrada de reset e S é o terminal de entrada definido, que pode estar ativo em nível baixo (porta NAND) ou ativo em nível alto (porta NOR), dependendo da estrutura do latch.

Devido à existência da linha de feedback, seja ela resetada ou armada, o sinal efetivo só precisa atuar por um curto período de tempo, ou seja, "on the fly".

acionar

nível acionado

normal

Configuração do circuito

Lista de funções:

Quando clk é 0, o gatilho não funciona Quando clk = 1, ele implementa a mesma função que a trava SR

com final assíncrono

Configuração do circuito

Adicione um final assíncrono para facilitar a compensação

Flip-flop D acionado por nível

Configuração do circuito

Lista de funções:

Equação característica:

clk = 0, não habilitado clk = 1 ， Q * = D

borda acionada

Flip-flop de borda D

Configuração do circuito

princípio de trabalho: CLK=0, CLK1=1, FF1 funciona, Q1=D; Ao mesmo tempo, CLK2=0, FF2 é desligado e o estado de Q2 permanece inalterado. CLK = 1, ou seja, "borda ascendente", CLK1 = 0, FF1 é fechado, o estado do flip-flop FF1 é o mesmo que o estado D antes da borda principal chegar e permanecer ao mesmo tempo, CLK2 = 1; , FF2 está aberto, Q2 = Q1, e o estado da saída Q de FF2 é definido para o estado de D antes da chegada da fronteira, independentemente do estado de D em outros momentos.

Cardápio

Borda ascendente, realizando a função D flip-flop Borda não ascendente, não comece, segure

Gatilho de pulso

Flip-flop RS mestre-escravo

Configuração do circuito

Cardápio

Borda descendente de pulso para implementar a função de trava RS Não-pulso não inicia, mantenha

Características

A inversão ocorre quando CLK muda de 1 para 0 (borda descendente CLK)

Uma vez que CLK se torna 0, o flip-flop principal é bloqueado e seu estado (flip-flop escravo) não é afetado por R e S, portanto não haverá fenômeno de cambalhota.

indeterminação existencial

Flip-flop JK mestre-escravo

Estrutura do circuito e símbolos lógicos

Cardápio

Borda de queda do pulso, 1) J=K=0, Q*=Q, mantenha 2) J=1,K=0, Q*=1, definido como 1 3) J=0,K=1, Q*=0, definido como 0 4) J=1,K=1, Q*=Q', virar Borda descendente sem pulso, não inicie, mantenha

Equação característica:

Flip-flop T

Definição: Qualquer flip-flop que possua as seguintes funções sob a ação de um sinal de clock

símbolo

Cardápio

T = 0, mantenha T=1, virar

Equação característica:

Flip-flop D

símbolo

Cardápio

D = 0, definido como 0 D = 1, definido como 1

Equação característica:

Transformação

Método: listar equações (estado) e encontrar conexões

Use o flip-flop JK para formar o flip-flop T

Isso é conectar JK a T como um sinal integrado

Use o flip-flop JK para formar o flip-flop D

Ou seja, conecte J a D e K a D'

memória

Desempenho

armazenar

Velocidade de acesso

Forma estrutural geral

Partes principais: matriz de memória do decodificador de endereço

Classificação

BATER

Vantagens: Você pode gravar dados rapidamente ou ler dados da memória a qualquer momento - fácil de ler e gravar e flexível de usar.

Desvantagens: Como os dados na memória de acesso aleatório desaparecerão depois que a energia for desligada - os dados são voláteis, não é adequado usá-los para salvar dados que precisam ser salvos por muito tempo.

ROM

Os dados só podem ser lidos e não podem ser modificados ou reescritos rapidamente a qualquer momento. Além disso, os dados não serão perdidos após uma queda de energia, por isso é adequado para ocasiões em que dados fixos são armazenados.

armazenar

A relação entre células de memória e linhas de endereço

Uma linha de endereço pode pesquisar 2 endereços ou 2 células de memória, e 16 linhas de endereço podem pesquisar 216 células de memória.

A relação entre o comprimento da palavra de armazenamento e a linha de dados

O comprimento da palavra refere-se ao número de bits de código binário armazenados em uma unidade de armazenamento (endereço de armazenamento) na memória, e o número de bits de código binário é determinado pelo número de linhas de dados, ou seja: comprimento da palavra de armazenamento = número de linhas de dados

A capacidade de armazenamento refere-se ao número total de bits que a memória pode armazenar código binário.

Capacidade = número de palavras × número de dígitos = 26 × 24 × 4 = 1024 × 4

Cálculo da capacidade de memória

calcular

Cálculo bit a bit (bit): capacidade de armazenamento = número de unidades de armazenamento x comprimento da palavra de armazenamento

Calculado em bytes (Byte): capacidade de armazenamento = número de unidades de armazenamento x comprimento da palavra de armazenamento / 8

Uma letra inglesa ocupa um byte e um caractere chinês ocupa 2 bytes.

Mil bytes são chamados de 1 KB. Este mil não é 1000 no sentido usual, mas 1024. Isso é 1024B = 1 KB

Capacidade=2^(número de linhas de endereço)*número de linhas de dados Durante o cálculo, a linha de endereço extrai 2 ^ (10) do bit K e o restante é usado como um valor numérico. Byte é a unidade, lembre-se da linha de dados/8

registro

Um componente lógico que pode armazenar um conjunto de códigos binários; um flip-flop pode armazenar um código binário de 1 bit, e um registrador composto por N flip-flops pode armazenar um conjunto de códigos binários de N bits.

Exemplo: 74LS75

diagrama lógico

Características de ação

Durante CLK=1, o estado de saída Q mudará com o estado de D

Durante CLK=0, o estado de saída Q permanecerá inalterado.