Организация общей шины и передача данных между регистрами(схемы)

1. Побудувати електричну схему загальної шини 8-ми розрядного комп’ютера та змоделюйте поетапність дії мікрокоманд для передачі даних між його регістрами на базі мультеплексорів за нижче наведеною блок-схемою (рис.1). Визначте потрібну кількість мультиплексорів та їх розрядність, що організують взаємозв’язок між чотирма 8-ми розрядними регістрами. За умов відсутності у стандартній бібліотеці Proteus 8-ми розрядної моделі регістрів серіїї TTL 74xxx змоделюйте цей регістр об’єднуючи два існуючих 4-х розрядних регістра, що вказані нижче. Використовуйте роздільні адресні лінії: перша призначена для вибору певного регістру, дані якого повинні бути виставлені на загальну шину; друга для вибору регістру в якій ці дані мають бути завантажені. Безпосередню адресацію до кожного регістра на загальній шині з метою введення/виведення даних реалізуйте за допомогою демультиплексорів. З переліку існуючих моделей цифрових елементів бібліотеки Proteus використовуйте:

4-х розрядні регістри з паралельним завантаженням та паралельною видачею даних (PIPO) серії TTL 74178;

8-ми або 4-ох розрядні мультеплексори серії TTL 74151 та TTL 74153 (здвоєні);

8-ми розрядні демультиплексори серії TTL 74HC138.

<!--[if !vml]--><!--[if !vml]--><!--[endif]-->

Рис.1

Вхідні лінії одного з чотирьох регістрів повинні бути окремо під’єднані до комутаційного блоку (pull-up резистор та кнопка), який призначений для попередньої ініціалізації цього регістра. Вхідні лінії всіх інших регістрів напряму під’єднуються до загальної шини. Адресні лінії кожного демультиплексора потрібно під’єднати до свого окремого коммутаційного блоку та за попередньою ініціалізацією виконати усю поетапність передачі даних між регістрами.

2. Виконайте теж саме, що й у попередньому завданні але зв’язок між 8-ми розрядними PIPO регістрами організуйте на базі трьох станових буферів серії TTL 74LS245, за блок схемою наведеною на рис.2.

<!--[if !vml]-->

Рис.2

За допомогою віртуального осцилографа виміряйте та порівняйте часи затримки встановлення даних на загальню шину між двома розглянутими принципами її побудови. Час затримки розрахуйте як затримку появи даних на виході регістру відноснои моменту подачі керуючого імпульса на дозволяючому вході (“Enable”) демультиплексора, що відповідно активує той чи іншій трьохстановий буфер. Відповідним чином розрахуйте час завантаження даних до визначеного регістру та загальний час затрачений системою для виконання кожної мікрооперації розглянутого процесу передачі даних між регістрами.

3. За отриманими результатами у ході виконання вище наведених завдань лабораторної роботи підготувати звіт вашої самостійної роботи оформлений у MSWord. Розроблені схемні рішення, що створені на робочому полі Proteus конвертуйте до pdf формату використовуючи функцію Export Graphics ® Export PDF File.