Site Loader

Прямые и инверсные логические сигналы микропроцессорной технике.

Прямые и инверсные логические сигналы микропроцессорной технике.

                В микропроцессорной технике применяются прямые и инверсные логические сигналы. В случае прямых сигналов логическому нулю соответствует низкий уровень сигнала, логической единице — высокий. В случае инверсных сигналов все наоборот. Инверсию сигналов обозначают разными способами: перед названием сигнала ставят знак «минус», над именем проводят черту, после имени ставят обратную косую черту или решетку. В данной статье используется последний способ. Управляющие сигналы обычно инверсные. Это так называемые L (Low)-активные сигналы, у которых активный уровень сигнала - низкий. Это нужно, чтобы: повысить помехозащищенность, которая у ТТЛ несимметричная. Входные токи стремятся подтянуть уровень к высокому, и в случае прямых H (High)-активных сигналов это действует согласно с помехой, чреватой ложными срабатываниями.

При L-активных сигналах входной ток противодействует помехе. Особенно важно использовать L-активность для сигналов, передаваемых по кабелям. Кроме того, L(Low)-активные сигналы обеспечивают возможность нескольким источникам управлять одной и той же линией. L-активная линия «подтягивается» к высокому уровню резистором, а активный сигнал может вводить любой подключенный к ней вентиль с открытым коллектором (можно с тристабильным выходом). В компьютерах типа IBM PC принцип L-активности управляющих сигналов интерфейса был нарушен дважды: Н-активность имеют сигналы запросов аппаратных прерываний IRQx и каналов прямого доступа DRQx. Это привело к невозможности совместного использования линий прерываний и каналов DMA.
                Обозначение и порядок бит и байт шин адреса/данных. В шине данных D0 обозначает самый младший бит LSB (Least Significant Bit), a D7 — старший бит байта — MSB (Most Significant Bit). Иногда в описании интерфейсов биты данных обозначаются как D1. ..D8, при этом младший бит — D1. На рисунках принято старший бит изображать слева, а младший - справа. Обозначение D[7:0] относится к группе сигналов D7, D6,…, D1, D0, a D[0:7] — к тем же сигналам, но в порядке естественной нумерации.

                В двухбайтном слове, размещаемом в памяти, принят LH-порядок следования: адрес слова указывает на младший байт L (Low), а старший байт Н (High) размещается по адресу, на единицу большему. В двойном слове порядок будет аналогичным — адрес укажет на самый младший байт, после которого будут размещены следующие по старшинству. Этот порядок естествен для процессоров Intel. На рис. 1 показаны диапазоны и способы представления двоичных нуля и единицы.
                Эффективность любого сигнального протокола состоит в конечных значениях логических уровней (напряжение, соответствующее логическому «0» и «1») и их дискретности (разности между уровнями логического «0» и «1»).

Если на первый параметр влияет технология изготовления кристалла, то от второго параметра напрямую зависит быстродействие. Уменьшая напряжение логических уровней, мы добиваемся уменьшения потребляемой и рассеиваемой мощности. Уменьшая второй параметр, мы уменьшаем время, требуемое на переключение транзистора — следовательно, увеличиваем быстродействие.
                Разделение сигналов на группы по логическим уровням способствует уменьшению влияния электромагнитной интерференции и повышению эффективности протокола. Например, технология Rambus основана на новом электрическом интерфейсе RSL (Rambus Signaling Levels), который дает возможность получить результирующую частоту 800 МГц и более, а также использовать стандартный CMOS-интерфейс сигналов ввода-вывода ядра ASIC. Высокоскоростной протокол сигналов RSL использует низковольтный перекос номинальных напряжений логического «0» (1,8В) и логической «1» (1,0В) с перекосом всего-навсего в 800 мВ.

Рис. 1. Способы представления двоичных нуля и единицы: а) для цифровых элементов ТТЛ ; б) для цифровых CMOS – структур.

Таблица 2. Примеры сигнальных интерфейсов памяти.

                Например, для стандартных модулей SDR/DDR SDRAM DIMM используется низковольтная транзисторно-транзисторная логика 3,3V-LVTTL (Low Voltage Transistor-Transistor Logic) с интерфейсом 3,3 В, а для некоторых современных вариантов SDR/DDR PC133 и Registered DIMM намечается скорый переход с применением более совершенного варианта терминирующей логики — SSTL_3 (Stub Series Terminated Logic) с последующим переходом на SSTL_2. Использование дифференциального протокола направлено на уменьшение задержек, связанных со временем переключения транзистора между активными логическими уровнями: переключение между уровнями логического «0» и «1» происходит не по достижении конечного значения напряжения, а несколько ранее.

                Ввод линии опорного напряжения помогает осуществлять прецизионный контроль за возможными амплитудными девиациями протокола. Например, в RSL, при использовании линии опорного напряжения 1,4 В, уровень логической «1» соответствует промежутку 1,2-1,0 В, а уровень логического «0» — 1,6-1,8 В. Поэтому значение 1,2 В можно считать «1», а уровень 1,6 В — «0», причем реальная логическая дискретность теперь составляет всего-навсего 0,4 В. Контрольным порогом срабатывания является точка пересечения реального и дополняющего сигналов (VX — cross-point), уровень которой составляет 50% от разности уровня опорного напряжения и порога переключения между активными уровнями, оговоренными сигнальным протоколом. Данная псевдо-дифференциальная схема позволяет не только компенсировать задержки на переключение, но и значительно снизить влияние электромагнитной интерференции за счет уменьшения длительности шума коммутации сигнала.
                Входные и выходные сигналы процессоров семейства Core i7 имеют большое разнообразие рабочих уровней сигналов, протоколов обмена, схем согласования и «гашения» сигналов скоростных линий.
В различных полупроводниковых цифровых микросхемах и процессорах широко используются логические вентили на TTL (ТТЛ) и CMOS (КМОП) структурах. Внутри сложных микросхем применяются и другие типы ячеек, но они обычно обрамляются внешними схемами с параметрами TTL- или CMOS-вентилей. Логические элементы CMOS отличаются от TTL большим размахом сигнала (низкий уровень ближе к нулю, высокий — к напряжению питания), малыми входными токами (почти нулевыми в статике, в динамике — обусловленными паразитной емкостью) и малым потреблением, однако их быстродействие несколько ниже. В отличие от TTL, микросхемы CMOS допускают более широкий диапазон питающих напряжений. Микросхемы TTL и CMOS взаимно стыкуются, хотя вход CMOS требует более высокого уровня логической единицы, а выход CMOS из-за невысокого выходного тока можно нагружать лишь одним TTL-входом. Современные схемы CMOS по параметрам приближаются к TTL и хорошо стыкуются с ними. Схемы CMOS имеют те же типы выводов, но вместо выхода с открытым коллектором у них присутствует выход с открытым стоком (что по логике работы одно и то же).

                Для того чтобы любая синхронизируемая схема зафиксировала желаемое состояние, сигналы на входах должны установиться до синхронизирующего перепада за некоторое время, называемое временем установки TSETUP, И удерживаться после него в течение времени удержания THOLD. Значение этих параметров определяется типом и быстродействием синхронизируемой схемы, и в пределе один из них может быть нулевым.

Инверсный выход — определение термина

Термин и определение

выход, выдающий сигнал инверсной полярности по сравнению со входным сигналом.

Еще термины по предмету «Электроника, электротехника, радиотехника»

Плотность энергии электромагнитного поля (Electromagnetic energy density)

физическая величина, равная отношению энергии электромагнитного поля в некотором объеме к этому объему.

Табличный функциональный преобразователь (LUT, Look-Up Table)

логический блок программируемых БИС/СБИС, реализованный на основе схем программируемой памяти.

Флэш-память (Flash Memory)

разновидность РПЗУ с электрическим стиранием информации и возможностью многократной перезаписи.

Похожие

  • Инверсность
  • Инверсный текст
  • Инверсный слой
  • Выход
  • Инверсный выключатель СВЧ
  • Обратный (инверсный) счет
  • Аварийный выход; запасной выход
  • Дискретный выход
  • Выход продукта
  • Выход с рынка
  • Выход пиломатериалов
  • Выход по току
  • Выход реакции
  • Выход годного
  • Выход из системы
  • Выход из операции
  • Выход процесса
  • Подача на выходе
  • Выход из гражданства
  • Аварийный выход

Смотреть больше терминов

Научные статьи на тему «Инверсный выход»

базе транзисторов, резисторов и тому подобное, каждый из которых может иметь несколько входов и один выход. ..
У триггера есть два входа, которые обозначены как R и S, и два выхода, обозначенные символом Q (прямым…
и инверсным, черта над Q обозначает отрицание)….
Работа триггера построена так, что прямой и инверсный выходы всегда являются противоположными по значению

Статья от экспертов

Научный журнал

Creative Commons

Автор24 — интернет-биржа студенческих работ У представленной схемы имеется два инверсных входа: -R –…
В ее состав входят также два выхода: прямой выход — Q и инверсный выход — -Q….
Приход импульса на вход -R переводит выход Q в состояние единицы, а так как -S-сигнал единичный, то выход
Если импульс входит на вход -S выход Q в единицу, выход -Q в нуль.
выходы попадут в одно из устойчивых состояний.

Статья от экспертов

Рассматривается задача синтеза асимптотически оптимальных схем, реализующих булевы функции, при инверсных неисправностях на выходах элементов в базисе. Доказано, что почти все булевы функции можно реализовать асимптотически оптимальными по надежности схемами, которые функционируют с ненадежностью, асимптотически равной 3ε при ε→0, где ε вероятность инверсной неисправности на выходе базисного элемента. Сложность предлагаемых схем превышает сложность минимальных схем, построенных только из наде…

Научный журнал

Creative Commons

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

  • 📝 Напиши термин
  • ✍️ Выбери определение из предложенных или загрузи свое
  • 🤝 Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины, с помощью удобных и приятных карточек

Возможность создать свои термины в разработке

Еще чуть-чуть и ты сможешь писать определения на платформе Автор24. Укажи почту и мы пришлем уведомление с обновлением ☺️

Цифровая связь

— Что означает обратная полоса пропускания сигнала?

спросил

Изменено 8 месяцев назад

Просмотрено 824 раза

$\begingroup$

Я изучал двухлучевую модель в системах связи.

Текст, который я изучаю, имеет два сигнала: $u(t)$, который является прямой видимостью, и $u(t-t’)$, который является отраженным сигналом.

Цитаты,

Если передаваемый сигнал является узкополосным относительно разброса задержек ($B \ll \frac{1}{t’}$), то $u(t)$ приблизительно равно $u(t-t’)$.

  • Что означает это утверждение?
  • Как задержка связана с пропускной способностью?

Извините, если вопрос не был ясен с первого раза. Для источника можно обратиться к https://en.wikipedia.org/wiki/Two-ray_ground-reflection_model или Андреа Голдсмит Беспроводная связь (у меня страница 34, глава 2), которая цитирует выше.

Обратная ширина полосы сигнала составляет ($\frac{1}{B}$), а обратная разброс задержки составляет ($\frac{1}{t’}$). Так что либо ($B \ll \frac{1}{t’}$), либо эквивалентно ($t’ \ll \frac{1}{B}$).

Итак, позвольте мне перефразировать. Как я могу показать, что $u(t)$ приблизительно равно $u(t-t’)$, если задано либо ($B \ll \frac{1}{t’}$), либо эквивалентно ($t’ \ll \frac{1}{B}$). Другими словами, что является доказательством предложения в кавычках (или выделениях)?

  • цифровая связь
  • пропускная способность
  • задержка

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Хорошо, теперь стало понятнее. В двухлучевой модели у вас есть две версии сигнала; луч зрения $u(t)$ и отраженный вариант $u(t-\tau)$, где $\tau$ — разброс задержки канала.

Если $\tau<<\frac{1}{B_s} \simeq T_s$, где $B_s$ и $T_s$ — ширина полосы и длительность сигнала, то сдвиг в отраженном варианте будет очень мал по сравнению с к продолжительности символа. Таким образом, версия LOS будет получена в момент времени $t_0$ до $t_0+T_s$, а отраженная версия будет получена в момент времени $t_0+\tau$ до $t_0+T_s+\tau$. Но $\tau<

Что касается второго вопроса, максимальный разброс задержки канала связан с так называемой полосой когерентности канала. Грубо говоря, ширина полосы когерентности $B_c$ обратно пропорциональна максимальному разбросу задержки, в данном случае $\tau$. Если ширина полосы сигнала $B_s\simeq \frac{1}{T_s} Во временной области это транслируется в свободный от помех канал, поскольку разные символы не мешают друг другу. С другой стороны, если $B_s > B_c$, то канал называется частотно-селективным каналом, поскольку канал по-разному влияет на разные частотные компоненты сигнала. Во временной области это вызывает межсимвольные помехи (ISI), поскольку максимальный разброс задержки больше, чем длительность символа, а разные символы мешают друг другу в приемнике.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Задержка

— Проектирование обратной системы с дискретным временем

спросил

Изменено 6 лет, 7 месяцев назад

Просмотрено 824 раза

$\begingroup$

Я пытаюсь разработать инверсионную систему с дискретным временем для устранения нежелательного эха в задаче передачи данных.

Эхо, вызванное каналом передачи, представлено как затухание с коэффициентом 0,9и задержку, соответствующую одной единице времени входной последовательности.

Принятый сигнал $y[n]$ может быть выражен следующим образом;

$$y[n] = x[n] + 0,9x[n-1]$$

В общем, я пытаюсь определить единичную импульсную характеристику причинно-обратной системы, чтобы обнаружить $x[n] $ из $y[n]$.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *