a b s= ab' + a'b c= ab c

Transkript

1 Der Notlrıı Cretive Commo liı ez ULUC y ittir. Li: Tümleştirilmiş Komiezol Devre Elemlrı yıl itemleri gerçekleştirilmeide çokç kullıl lojik devreler, lojik ğlçlrı ir ry getirilmeiyle tümleştirilmiş devre (etegre devre, tümdevre) (itegrted circuit IC) olrk üretilirler ve tılırlr. ğlçlr yerie u hzır devreleri kullılmı trımlrı kolylştırır. Tümdevreler içerdikleri kpı yıı göre çeşitli gruplr yrılırlr. Tümleştirme düzeylerie göre gruplm: Küçük Ölçekli Tümleştirme (mll-cle Itegrtio I): u gruptki tümdevreler tede z lojik kpı içerirler. Öreği 4 4 det TVE kpıı içerir. rt Ölçekli Tümleştirme (Medium-cle Itegrtio MI): u gruptki tümdevreler ile te rıd lojik kpı içerirler. Toplyıcı, veri eçici, kod çözücü elemlr u gru girer. üyük Ölçekli Tümleştirme (Lrge-cle Itegrtio LI): u gruptki tümdevreler iler merteeide lojik kpı içerirler. Mikroişlemciler, ellekler u grupt yer lırlr. Çok üyük Ölçekli Tümleştirme (Veri Lrge-cle Itegrtio VLI): u gruptki tümdevreler yüzilerce ve dh fzl yıd lojik kpı içerirler. Örek: Gelişmiş mikroişlemciler ve üyük ellek tümdevreleri. - ez ULUC. Yrım Toplyıcı (Hlf dder): İki det irer itlik yıyı toply ir devredir. Yrım Toplyıcı Doğruluk tloud devrei ifdei elde edilir. c : irici yı : İkici yı : ouç c: Elde Çıkışı u devre yd göterildiği gii Y D (DRVEY) (ER) ğlcı kullılrk d gerçekleeilir. = c= c = ' + ' c= c - ez ULUC. c Tm Toplyıcı (ull dder): İki det irer itlik yıyı eldeli olrk toply devredir. Tm Toplyıcı c i c o : irici yı : İkici yı : Elde Girişi (Crry i) : ouç c o : Elde Çıkışı (Crry out) c i c o = '' + ' '+ ' '+ = ( ) = c o = ez ULUC. c o -itlik İkili Prlel Toplyıcı: İki det itlik li yıyı toply devredir. Toplmk itee yılrı mk yıı ğlı olrk ir itlik tm toplyıcılr peş peşe ğlrk ikili prlel toplyıcılr gerçekleeilir. şğıd 4 itlik ir ikili toplyıcıı iç ypıı göterilmiştir. c out itlik prlel toplyıcı c c c TT TT TT c TT c c c c o o o c o i c 4. yı:.yı: ouç: Elde Girişi: c Elde Çıkışı: c 4 Örek:. yı:.yı: ouç: Elde : 48 tümdevrei 4 itlik ir ikili prlel toplyıcıdır. 4 Σ 4 C 4 C GND Σ ez ULUC.4 Çıkrm Devrei Çıkrm işlemi "'ye tümleyei ile toplm" şeklide gerçekleştirilir. Çıkrm devrei itlik ir tm toplyıcı ve tümleme kpılrı ile gerçekleeilir. Örek: 4 itlik çıkrm devrei = yııı 'ye tümleyei ile toplır. = = + 'ye tümleme() = + ('+) c out = : orç vr c out = : orç yok c out 4 itlik prlel toplyıcı - ez ULUC. '' 'ye tümlemedeki + işlemii gerçekleştirmek içi Veri eçiciler (Multiplexer): det veri girişi (I), det eçme (deetim) girişi (), det çıkışı () vrdır. eçme girişlerie gele değere göre, veri girişleride irideki değer çıkış ktrılır. eçme girişlerideki itlik ikili yı hgi veri girişii eçileceğii elirler. Veri eçiciler giriş yılrı göre m: olrk dldırılır. urd m veri girişlerii yııı göterir. Örek: : Veri eçici ( İkiye ir veri eçici olrk okuur.) İşlev Tlou: Doğruluk Tlou: I : I I I V I I I I Lojik ifde: = ' I + I - ez ULUC. I : V

2 Veri eçicileri prlel ğlmı: İki det itlik veri rıd eçme ypmk içi det : veri eçici prlel olrk ğlır. Yd lok diygrmı verile devre, x eçme girişii değerie ğlı olrk itlik y d yılrıd irii çıkışı ktrmktdır. : MU : MU : MU x : Veri eçici Örek: 4 itlik itlik y d yılrıd irii çıkışı ktr devre : MU u devrede tüm veri eçicileri eçme uçlrı ortktır (kı devre). x x = = = = Veri eçicileri kullımı ilişki örekler: Örek : ir toplyıcıı girişie iteğe ğlı olrk frklı kyklrd gele yılr uygulilir. C out Y MU W it Toplyıcı ouç MU ouç +W + Y+W Y+ itlik iki yı rıd eçim ypilmek içi x : veri eçici kullmk gerekir - ez ULUC. - ez ULUC.8 Örek : 4 itlik Toplm/Çıkrm Devrei girişi devrei çlışmıı kotrol eder. Eğer ıfır devre toplm ypr. Eğer ir ie devre çıkrm ypr. 4 4 Toplm/ Çıkrm 4 = =+ = =- Örek : (devmı) 4 itlik Toplm/Çıkrm Devrei Toplm/Çıkrm devrei, veri eçiciler ve tümleme kpılrı yerie ER kpılrı kullılrk d trlilir. Htırltm; Eğer ER kpııı ir girişi ie ürücü (uffer) gii çlışır. Eğer ER kpııı ir girişi ie tümleyici (NT) gii çlışır. = = + = = - = = + = = - c out 4 it prlel toplyıcı c out 4 it prlel toplyıcı - ez ULUC ez ULUC. I I I I Diğer Veri eçici (MU) Örekleri: 4: Lojik İfdeler: İşlev Tlou: I I I I : : = ' I + I 4: : = ' ' I + ' I + ' I + I 8: : = ' ' ' I + ' ' I + ' ' I + ' I + ' ' I4 + ' I + ' I + I Geel İfde (k: Mux): Li: ez ULUC. I I I I I4 I I I 8: İşlev Tlou: I I I I I 4 I I I k=, m j = j. miterim Örek Tümdevre: 4 içide ir det 8: veri eçici uludur ir tümdevredir. Veri eçiciler lojik ğlçlr kullılrk şğıdki gii gerçekleeilirler. : 4: I I I I I I - ez ULUC. I I I I I I

3 üyük oyutlrdki veri eçiciler, dh küçükleri uygu şekilde ğlmıyl gerçekleeilir. şğıd 8: veri eçicii frklı şekilde gerçeklemei göterilmiştir.. Yötem: I I I I I4 I I I 4: 4: 8: : urd ve eçme girişleri 4: veri eçicileri içi ortktır. İki veri eçicii de yı girişi eçilir. Hgi veri eçicii çıkışıı eçileceğii ie elirler.. Yötem: : : : : - ez ULUC. I I I I I4 I I I 8: 4: Veri eçiciler ile Geel mçlı Lojik Devre Trımı : : oyutlu ir det veri eçici kullılrk girişli, ir çıkışlı herhgi ir lojik devre şk ir ğlç kullmd gerçekleeilir. Yötem: Trlck ol fokiyou değişkeleri (devrei girişleri) veri eçicii eçme uçlrı ğlır. Her eçme değeri ir giriş komiezou krşı düştüğüe göre, trlmk itee fokiyou doğruluk tlou göre veri eçicii veri girişlerie lojik "" vey "" itleri ğlır. Örek: (,,C) = m + m + m + m = (,,,) No. C ez ULUC.4 4 8: MU C Veri eçiciler ile Geel mçlı Lojik Devre Trımı : - : oyutlu ir det veri eçici kullılrk girişli, ir çıkışlı herhgi ir lojik devre ek olrk dece ir det tümleme ğlcı kullılrk gerçekleeilir. Yötem: Trlck ol fokiyou değişkeleride - tei veri eçicii eçme uçlrı ğlır. rt kl değişkei kedii y d tümleyei, doğruluk tlou göre veri eçicii veri girişlerie ğlır. Örek: (,,C) = m + m + m + m = (,,,) 4: V ile Çözüm: Htırltm: 8: V ile Çözüm: (ir öceki yötem) 4 8: MU C Li: C - ez ULUC. 4: MU urd her iki c değeri de yı tümleme kpııd elde edileilir. Yyıcı Mk (Demultiplexer): det veri girişi, det eçme (deetim) girişi, det çıkışı vrdır. eçme girişlerie gele değere göre, veri girişideki değer çıkışlrd irie ktrılır. Diğer çıkışlr "" değerii lır. eçme girişlerideki itlik ikili yı girişteki değeri hgi çıkış ktrılcğıı elirler. Yyıcılr çıkış yılrı göre :m olrk dldırılır. urd m çıkış yııı göterir. Örek: : Yyıcı Mk ( ire iki yyıcı olrk okuur) G : Yyıcı G İşlev Tlou: G G Doğruluk Tlou: G - ez ULUC. Kod Çözücüler (Decoder): det eçme (deetim) girişi, det çıkışı vrdır. eçme girişlerie gele değere göre, çıkışlrd ir tei "" değerii, diğerleri "" değerii lır. eçme girişlerideki itlik ikili yı hgi çıkı "" değerii lcğıı elirler. Kod çözücü, girişie it "" değeri verilmiş ir yyıcı mk gii düşüüleilir. Kod çözücüler eçme girişi ve çıkış yılrı göre : olrk dldırılır. urd eçme girişi yıı, çıkış yııdır. Örek: :8 Kod Çözücü :8 Kod Çözücüü İç Ypıı :8 DEC Örek Tümdevre: 48 içide ir det :8 kod çözücü uludur ir tümdevredir. - ez ULUC. - ez ULUC.8

4 Kod Çözücüler ile Geel mçlı Lojik Devre Trımı: : oyutlu ir kod çözücü kullılrk girişli m çıkışlı herhgi ir geel fokiyo ek olrk VEY ğlçlrı kullılrk gerçekleeilir. Yötem: Trlck ol fokiyou değişkeleri (devrei girişleri) kod çözücüü eçme uçlrı ğlır. Kod çözücüü her çıkışı ir miterime krşı düşer. Gerçekleecek ol fokiyou oluştur miterimlere ilişki çıkışlr VEY kpılrı ile toplır. Örek: (,,C) = m + m + m + m = (,,,) :8 DEC 4 '' ''C ' 'C ' 'C C Örek: 4 girişli çıkışlı geel fokiyo trımı (,,C,D) = ' D + ' ' C D + C D (,,C,D) = D + C (,,C,D) = (' + ' + + D') 4: DEC ''D' ''D ''CD' ''CD 4 'D' 'D 'CD' 'CD 8 'D' 9 'D 'CD' 'CD D' D 4 CD' CD C - ez ULUC.9 C D - ez ULUC. İzi Girişli (Ele -EN) Kod Çözücü: Kod çözücülerde eçme girişlerie ek olrk izi girişi de (Ele EN) olilir. EN girişi lojik olduğud kod çözücü orml işlevii görür. EN girişi lojik olduğud kod çözücüü tüm çıkışlrı olur. şğıd izi girişli ir :4 kod çözücü göterilmiştir: Li: Kod çözücüleri kullımı ilişki ir örek zı itemlerde ir grup elemd dece ir teii elli ir d etki olmı iteir. Diğer ir ifdeyle yı d iki elem etki (ktif) olmz. u tür etki/etkiiz ypılile elemlrı eçme (chip elect -C) girişleri uluur. Kod çözücüler itee elemı eçerek etki ypmk içi kullılırlr. Örek: 4 det elemı (irimi) kotrol ede kod çözücü rtk Yol : 4 Kod çözücü Elem # C Elem Elem Elem # # # C C C :4 Kod Çözücü EN EN # # # # EN - ez ULUC. - ez ULUC. Progrmlilir Lojik Elemlr (Progrmmle Logic Device- PLD) Güümüzde krmşık yıl devreler progrmlilir lojik elemlr kullılrk gerçekleirler. u elemlr, içide çok yıd lojik ğlç uludur tümdevrelerdir (irkç yüz - irkç milyo). zılrıı içide ellek elemlrı d (flip-flop) uluur. Trımcı ir "progrmlm" dili ve cihzı kullrk u ğlçlrı rıd elli ıırlr içide itediği ğltılrı gerçekleştireilir. öylece dece tek ir tümdevre kullılrk krmşık lojik devreler gerçekleştirileilir. Progrmlilir lojik elemlrı çeşitli türleri vrdır: Progrmmle Logic rry PL Progrmmle rry Logic PL Geeric rry Logic GL Complex PLD CPLD ield-progrmmle Gte rry PG Progrmlm: u elemlrı iç ypılrıı düzeleeilmei (progrmlm) içi lojik kpılr rıdki ğltı oktlrıd "igortlr" (fue) uluur. İlk PLD türleride (PL, PL) ipolr tritörler (kz. ölüm 9) kullılmıştır. u elemlrd igortlr dece ir def koprtılrk progrmlm ypılilir. Güümüz elemlrıd (GL, CPLD, PG) CM tritörler ve progrmlm içi ellek elemlrı kullılmktdır. u elemlr deflrc iliip progrmlilirler. u elemlrı progrmlmk içi çeşitli doım etimleme dilleri (Hrdwre Decriptio Lguge HDL) ve cihzlr kullılır. HDL örekleri: PLM EL Verilog VHDL (Veri high peed itegreted circuit HDL) - ez ULUC. - ez ULUC.4

5 Progrmlilir Lojik Dizi (Progrmmle Logic rry - PL) Girişleride VE (çrpım) çıkışlrıd ie VEY (toplm) elemlrı uluur. girişler PL lrı ıırlrıı elirleye prmetreleri şulrdır: Giriş yıı: Çıkış yıı: m VE kpıı yıı:p u tür ir elem, p çrpımlı x m PL olrk dldırılır. I I I VE dizii çrpım terimleri VEY dizii Ydki şekilde örek olrk çrpımlı x4 ir PL göterilmiştir. PL lrd yüz civrıd ğlç uluur. Örek: 8 giriş, 8 çıkış, 48 çrpım (VE) çıkışlr PL lr VE, VEY gruplrıı eek olrk progrmlildiği elemlrdır. - ez ULUC. - ez ULUC. Li: Örek: = + ' = + = ' + = ' C + C 'C ' x4pl ı iç ğltılrı, progrmlmd or u şekilde oluşur. it Göterilim: Çizimleri krmşık hle getirmemek içi PL çizimleride tüm htlr göterilmez. u yerie ilgili kpıı girişie hgi htlr ğlck o httı ütüe kour. Örek: = + ' ' = C D' + D C D +'' CD'+D '' CD' D - ez ULUC. - ez ULUC.8 Progrmlilir Dizi Lojiği (Progrmmle rry Logic - PL) VE ğlçlrıı girişleri PL'lrd olduğu gii eek ir içimde progrmlilir. ck VEY ğlçlrıı girişleri eek değildir. Her VEY ğlcıı girişie dece elli VE ğlçlrıı çıkışlrı ğlıdır. Öreği ilk VEY ğlcıı girişie dece ilk iki VE ğlcıı çıkışlrı geleilir. PL'ler dh koly progrmlilirler, dh ucuzdurlr, dh çok elem içereilirler. İlk olrk Moolithic Memorie, Ic (MMI) firmı trfıd üretilmiştir. MMI, dh or dvced Micro Device (MD) trfıd tı lımıştır. Örek: şğıd PL L8 elemıı ir kımı göterilmiştir: giriş, 8 çıkış, 4 çrpım (VE) Her VE kpııı x girişi (kedii ve tümleyei) vrdır. - ez ULUC ez ULUC.

6 Geel Dizi Lojiği (Geeric rry Logic GL) PL ile ezer özellikler tşır. İç ypıı CM tritörlerde oluşmktdır. Deflrc ilierek tekrr progrmlilir. İlk olrk Lttice emicoductor firmı trfıd oluşturulmuştur. Örek: GLV8 Krmşık PLD (Complex PLD CPLD) yı tümleşik devrei içide irde fzl PLD (mcro cell) uluur. Her ir PLD, GL özelliklerie hiptir. Toplm kpı yıı irkç i ile irkç yüz i rıddır. Hem PLD leri iç ypılrı hem de rlrıdki ğltılr progrmlilir. Örek: tmel T giriş/çıkış + 4 giriş det PLD (mcro cell) içerir. hd Progrmlilir Kpı Dizii (ield-progrmmle Gte rry PG) Çok yıd işlevel lok ve loklr rıdki ğltılrd oluşurlr. Deflrc ilierek tekrr progrmlilir. Toplm kpı yıı irkç i ile irkç milyo rıddır. Krmşık yıl devreleri (öreği özel mçlı mikroişlemciler) gerçeklemeide kullılırlr. CPLD lere göre dh eek ve dh yeteeklidirler ck gecikmeleri ve mliyetleri dh yükektir. Örek: tmel T 4 giriş/çıkış ğlç - ez ULUC. - ez ULUC.