218 219

218

5.19* Zaprojektować subtraktor BCD odejmujący liczby mniejsze od większych wykorzystujący sumatory 7483.

5.20.    Dysponując multlpllkatoraml 2x2 oraz dowolnymi eumatoraal z serii 74, zbudować aultlpllkator 4x4.

5.21.    Zaprojektować 12-bltowy konwerter liczb dwójkowych aa liczby BCD z wykorzystaniem układów 74185A.

5.22.    Zaprojektować 16-bltowy konwerter liczb BCD na liczby dwójkowe, z wykorzystaniem układów 74184.

Rozdział

MIKROPROCESORY

6.1. KONCEPCJA UKZADÓW LOGIKI PROGRAMOWANEJ

Do tej pory poznaliśmy technikę konstrukcji układów logicznych polegającą na składaniu ich z układów prostszych, produkowanych jako gotowe układy scalone SSI (np. bramki, przerzutniki), MSI (np. multipleksery, rejestry, liczniki) lub ISI (PROM, PIA). Oprócz takiej techniki istnieje jeszcze jedna uniwersalna metoda syntezy układów logicznych. Polega ona na odpowiednim zaprogramowaniu maszyny cyfrowej, która realizując ten program zachowuje się jak żądany układ cyfrowy. Okłady cyfrowe zrealizowane w ten sposób noszą nazwę programowanych układów cyfrowych.

Koncepcja syntezy programowanych układów cyfrowych była znana od początku istnienia maszyn cyfrowych, ale była rzadko stosowana ze względu na wysokie ceny maszyn cyfrowych i w związku z tym duże koszty takich rozwiązań. Opłacało się je wtedy stosować w przypadku bardzo złożonych układów, gdy koszt ich budowy przekraczał cenę maszyny cyfrowej. Wyprodukowanie i wprowadzenie na rynek w pierwszej połowie lat siedemdziesiątych scalonych mikroprocesorów (jj.P) i mikrokomputerów fy,K) o cenie wielokrotnie niższej od dotychczasowej ceny komputerów spowodowało gwałtowne zainteresowanie programowanymi układami cyfrowymi. Okazało się bowiem, że począwszy już od układów o stosunkowo niewielkiej komplikacji opłaca się stosować układy programowane. Koszty układów programowanych oraz układów konwencjonalnych w funkcji złożoności układu przedstawiono na rys. 6.1. Dla układów programowanych charakterystyczny jest znaczny koszt początkowy i stosunkowo niewielki wzrost kosztów w funkcji złożoności układu, w odróżnieniu od układów konwencjonalnych, których niewielki początkowo koszt szybko wzrasta ze złożonością układu. Wynika to z faktu, że po początkowej inwestycji zakupienia p.K, rosnąca złożoność syntezowanych urządzeń pociąga za sobą głównie przyrost długości programu, czyli wzrost kosztów programowania 1 wymaganej pojemności pamięci. Natomiast w układach konwencjonalnych początkowe zakupy są niewielkie, ale wzrost złożoności urządzenia powoduje znacznie szybszy przyrost kosztów projektowania i ilości układów scalonych, niż ma to miejsce w układach logiki programowanej.

Pojawienie się tanich pK spowodowało generalną obniżkę kosztów budowy urządzeń cyfrowych, co z kolei spowodowało znaczne rozszerzenie ich zastosowań. Pojawiły się np. układy cyfrowe znajdujące zastosowanie w go-