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CPUを作ろう ~計算機教材とマイコンと電子工作~

ミーリー形・ムーア形


3.2 ミーリー形順序回路とムーア形順序回路

これまで示した2通りの順序回路の働きは同じであるが,回路の構成方法には違いがある.前者のように,内部状態と入力により出力が決定される回路はミーリー形順序回路と呼ばれている.これに対して後者のように,入力に応じて状態が変化し,状態に固有な出力が得られる回路はムーア形順序回路と呼ばれている.2種類の順序回路のブロック図を図3.4に示す.

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図3.4 順序回路のブロック図


ミーリー形の場合,入力と記憶回路の出力の先にある組合せ回路の分だけ出力が遅れるので高速回路には不向きである.しかし,記憶回路の状態数は一般に少なくてすむため回路規模を抑えられる.ムーア形の場合,状態に固有の出力を直接利用することができ高速動作が可能となるが,結果的に回路規模が大きくなってしまう欠点がある.


3.3 同期式回路と非同期式回路

 順序回路を考えるとき,入力がある時間間隔で与えられるとして説明を行ってきたが,このような考え方でつくられた回路を同期式順序回路という.また,同期式回路において,動作に時間的な基準を与えて同期をとるために使われる信号を同期信号,またはクロックと呼んでいる.これに対して,同期信号を用いず,入力や状態の変化を確認しながら動作する回路もつくることができ,このような回路を非同期式順序回路という.
同期式回路は順序回路全体を一定のリズムで動作させるために,動作の遅い回路によって全体の動作速度が決められてしまう欠点がある.非同期式回路ではこのようなことはないが,同期式に比べて回路規模が大きくなり設計が難しくなる欠点がある.現在の計算機は,設計の容易さと回路の簡単化のために同期式回路でつくられている.


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