【数字逻辑】第四章 组合逻辑电路:端口设计 端口拓展的方法
1. 端口设计的方法
1.1 数据选择器
以四选一数据选择器为例,需要的不同接口类型为
- 输入端口
- 数据输入端口
- 地址输入端口
- 使能端(控制与拓展)
- 输出端口
- 数据输出端口
2. 端口拓展的方法——层次建模思想
2.0 两个拓展方向
2.0.1 “数组型”拓展——分治思想与屏蔽理论
这种拓展形式与数组类似,数组可以是由一根线拓展为多根线
举个例子:四选一数据选择器拓展为八选一数据选择器就是**“数组型拓展”**
增加使能端,使四选一数据选择器能够实现拓展,拓展为八选一。
分治思想
两个四选一数据选择器,各管一头,分别掌管8个数据输入端的4个,通过使能端来控制哪个选择器起作用。
屏蔽理论
对于两个四选一数据选择器来说,其中一个起作用,另外一个就不能起作用,想当于被屏蔽了,这个时候,使能端就发挥了作用,将两个数据选择器的使能端接在一起,使其变成地址输入端的最高位,第三位,并且其中一个在连接的时候加上非门,实现同一时间下,只能有一个数据选择器起作用
2.0.2 “向量型”拓展——类比思想(高速通道)
这种拓展形式与向量类似,向量可以由一根位宽为1的线拓展为一根位宽为n的线
举个例子:四选一数据选择器一般都是一位的,只能输入0和1,将其拓展为位宽为n的总线,例如实现输入/输出数据可以是10,1092等更大的数字,这就是向量型拓展
核心实例说明:依次为起点进行类比,完成一系列的类似事情
从
一位全加器到多位全加器的设计
- 一位全加器
- 四位全加器
以下为简化模型,更便于理解
类比得出
一位四选一数据选择器到多位四选一数据选择器
- 一位四选一数据选择器
- 多位四选一数据选择器
2.0.3 组合式拓展——类比存储器的字位拓展
即需要数组型拓展也需要向量型拓展的目标,这个时候,类比存储器的字位拓展方式,需要合理安排顺序,确定是先进行什么拓展,再进行什么拓展,还是综合考虑。
2.1 数据选择器
2.1.1 数组型拓展
将2个四选一数据选择器组合为八选一数据选择器
2.1.2 向量型拓展
将一位四选一数据选择器拓展为多位四选一数据选择器
2.1.3 组合式拓展
将2个一位四选一数据选择器拓展为1个多位八选一数据选择器
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后续内容将以后更新
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