www.amapro.cz & David Bazala [Digitální technika]

Otevře webové stránky AmaPro


Otevře hlavní stránku společnosti AmaPro
Internetové stránky určené pro studenty středních a vysokých odborných škol.


amapro.cz/odkazy Projekt eliminuje vyhledávání klíčových slov na komerčních stránkách a v e-schopech.



Nový projekt AmaPro Sériově paralelní převodník

Obr.1: Blokové schéma S/P převodníku

Na obrázku 1 je funkční blokové schéma S/P převodníku. Jeho úkolem je přijímat sériový tok dat a převádět ho na paralelní formát, který je dočasně uložen v paměťové buňce. Vstup je proveden sériovým tokem dat, který kopíruje vstupní vodič DATA. Synchronně s tímto datovým přenosem dochází k periodickému střídání logických úrovní na vodiči CLOCK. Tento vodič je velmi důležitý, neboť se stará o správnou interpretaci jednotlivých bitů v sériovém toku dat na vodiči DATA.

Co je důležitého na vodiči CLOCK? Předpokládejme, že bitový průběh na vodiči DATA bude binárně 010101010. Každý přelom logických úrovní v sobě nese informaci a počátku a konci jednotlivých bitů. Jedná se tedy o vzestupné a sestupné hrany. Co se ale stane, když se v datovém toku objeví posloupnost jedné logické úrovně. Např. 0000000. Vstupní obvody ztratí informace o počtu přijatých logických úrovní. Je to v důsledků ztráty vzestupných a sestupných hran.

Proto se k vodiči DATA připojuje pomocný vodič CLOCK. Jeho fyzikální podstata spočívá v tom, že neustále střídá logické úrovně (1/01/1/0). Je neustálým zdrojem vzestupných a sestupných hran, které jsou informačním zdrojem o počtu přijatých logických dat jedné úrovně.

Další pomocný vodič je START BIT. Pro udržení pořádku v přijímaných datech je také nutno rozeznat počátek a konec jednotlivých slabik. Nejčastěji se délka přijímaného slova praktikuje na osmibitovou slabiku, což je jeden bajt. Je nutné zajistit v synchronizovaném bitovém sériovém toku informační bit o počátku právě začínající nové slabiky. Ačkoliv může být informační bit START BIT součástí signálového vodiče CLOCK, my jej budeme uvádět již dekódovaný. Poznámka: Průběh vodiče odpovídá centrálnímu taktování (f), ale my jsme jej úmyslně označili CLOCK. CLOCK vodič je vždy identický a může mít v sobě zakódované další informace (např. START BIT).

Mezi každou slabikou v sériovém vodiči DATA je vložená impulsní mezera, která je vyplněná aktivním impulsem informačního bitu START BIT. Během této mezery se připraví obvody sekvenčního přijímání bitů a předchozí přijatá slabika je přesunutá do jiné části paměti. Uvolňuje tak místo pro další přijímání jednotlivých bitů.

Vnitřní struktura S/P převodníku

S/P převodník se skládá z datového vodiče DATA, ke kterému jsou paralelně připojeny spínací prvky. Spínací prvky propojují vodič DATA s jednotlivými vstupními bity jednosměrné I/O paměťové buňky. Funkčně to znamená, že lze přenést aktuální stav na vodiči DATA do kterékoliv jednobitové paměťové buňky v MEMEORY. MEMORY je složená z osmi jednobitových paměťových buněk, určených pro příjem jednoho bajtu.

Aktivační vstupy jednotlivých spínacích prvků jsou řízené z DMx. Ten funkčně umožňuje aktivovat pouze jeden spínací prvek, který zajistí propojení vodiče DATA k definované jednobitové buňce. Pomocí bitu W v MEMORY lze zapsat aktuální logickou hodnotu vodiče DATA do jedné z osmi buněk MEMORY.

DMx má svůj vstup připojený na +Ucc a zajišťuje tak na jednom výstupním Q vodičích log1, která je aktivačním bitem pro spínací prvek. O tom, který výstup Q bude aktivní rozhoduje bitová kombinace na adresních bitech DMx. Ty jsou přivedeny z čítače CT. Čítač čítá impulsy v bcd kódu, které generuje na výstupních bitech ABC a D. (D je nevyužitý z důvodů řízení pouze osmi Q) Dle kombinace ABC vstupů se určí, který výstup Q bude aktivní.

Vlastní čítač CT je čítán impulsy na vodiči CLOCK, které jsou synchronní s bitovým tokem na vodiči DATA. Čítaní je v bcd kódu a vzestupné. Od 0000 do 1111 na výstupních bitech ABC a D čítače. Čítač je řízen vstupy S a R. Řídicí bit R je zde funkčně důležitý, neboť jeho aktivací dochází k nulování dosud načítané hodnoty CT. Vstup R je připojen k informačnímu bitu START BIT, který ho svou aktivní úrovní informuje: vzestupná hrana - konec posledního bitu předchozí slabiky; sestupná hrana - počátek impulsních sledů další slabiky, resp. bude následovat nultý bit z další slabiky. Reakce R vstupu je taková, že vynuluje čítač CT a nechá jej čítat CLOCK impulsy od nuly.

Celý sekvenční proces můžeme sledovat na této animaci.

Anim.1: Ukázka rozkládání sériového bitového toku DATA

Objeví-li se START BIT, je vynulován obsah čítače. Dále následuje sestupná hrana START BIT a ta skutečnost, že zároveň s impulsem CLOCK se objeví na vodiči aktuální logická hodnota. Čítač je nastaven tak, aby naadresoval DMx pro aktivaci prvního spínacího prvku. Propojením spínacího prvku se aktuální logická hodnota DATA vodiče objeví na vstupu nultého paměťového bitu MEMORY, kam se zapíše. S dalším CLOCK impulsem se hodnota čítače zvýší a aktivuje se další spínací prvek. Synchronně s tím již došlo ke změně aktuální hodnoty na vodiči DATA, která je opět přepsána do první paměťové buňky. To se vše opakuje dle animace. Při dosažení 0111 čítané hodnoty v CT automaticky přichází aktivní logická úroveň START BIT, která čítání nuluje. Informuje o konci a začátku slabik. V této časové mezeře musí také dojít k přesunu načítané slabiky do MEMORY do jiné části paměti. Tato operace se již provádí na sběrnicových systémech a je podstatně rychlejší.

Abecední seznam všech článků Vyhledání pojmů ve článcích




Digitální součástky
Příklady užití integrovaných obvodů v praktických obvodech
konstrukce_ar_2/rejstrik.php
Analogové součástky
Využití klasických elektronických součástek v obvodech
ar/konstrukce_ar_1/rejstrik.php
Elektronické firmy
Seznam firem zabývající se výrobou elektroniky či komponent
katalogy/firmy/elektro_www.php
Fyzika pro střední šlkolu
Obor fyzikální chemie zabývající se jevy při přeměně chemické energie.
fyzika/obsah_fyzika.php
Polovodiče, tranzistory, diody
Teorie polovodičových součástek, princip PN přechodů
knihy/polovodice/obsah_pn.php
Elektronické obvody
Setřídění elektronických obvodů dle funkcionality zapojení
katalogy/fb_csm/index.php
Hledání součástky
Vyhledání součástky dle katalogového označení
vyhledavac_soucastek.php
Procesory a mikroprocesory
Obecný úvod do základů mikroprocesorové techniky, architektury počítačů
knihy/mikroprocesory/obsah_mikro2.php
Zapojení s IO
Stručné vysvětlení principů činnosti a popis vlastností těchto obvodů.
zapojeni_integrovane_obvody
Otevře stránky Fulltextové vyhledávání na celém serveru
Digitalizované odborné knihy
Velká encyklopedie pojmů a zkratek
Česko - anglicko - německý technický slovník
Klasický katalog firem, služeb a stránek
OnLine překladač  vět a textů (nepoužívá Google)
Stránky pro chvíle oddechu od studia, relaxace
Katalog českých firem dle technologií
Internetový odkazník
Otevře hlavní stranu pro oddíl digitálních technologií




 Wikipedie   Seznam stránek   Kapitoly témat   Významné servery   Klíčová slova 








Otevře hlavní stranu společnosti AmaPro

Všechna práva vyhrazena. Určeno jen pro osobní využití. Bez předchozího písemného souhlasu správce www.amapro.cz je zakázána jakákoli další publikace, přetištění nebo distribuce jakéhokoli materiálu nebo části materiálu zveřejněného na www.amapro.cz a to včetně šíření prostřednictvím elektronické pošty. Články, jejichž přímým autorem není amapro.cz lze publikovat pouze se souhlasem jejich majitelů či administrátoru příslušného webu.