- •1. Основные параметры и характеристики логических элементов
- •2. Сравнительная оценка базовых логических элементов
- •3. Системы обозначений отечественных и зарубежных имс
- •4. Типы корпусов микросхем
- •5. Условные графические обозначения микросхем
- •6. Основы булевой алгебры
- •7. Аксиомы и законы булевой алгебры
- •8. Формы представления логических функций
- •9. Кнф, днф, сднф, скнф. Функционально полные системы логических функций
- •14.Метод минимизации Квайна и Мак-Класки.
- •15. Метод минимизации Квайна и Мак-Класки. Получение мкнф функции.
- •17 Комбинационныеустройства:Определение.Методика проектирования
- •18. Шифраторы
- •2.8. Дешифраторы
- •22. Преобразователи кодов
- •24. Мультиплексоры
- •25. Мультиплексорное дерево
- •26. Построение логических функций на мультифлексорах
- •27. Демультиплексоры
- •28. Сумматоры
- •30. Полусумматор
- •31. Многоразрядные двоичные сумматоры
- •33.Цифровые Компараторы
- •35 . Пороговые схемы, мажоритарные элементы
- •40.Реализация шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров и демультиплексоров на плм.
- •41.Назначение и базовая структура пмл
- •42.Назначение и базовая структура бмк.
- •44. Триггеры: определение, общая структура кбя дбя, классификация по способу записи информации
- •46. Регистры
- •47. Функционирование регистров хранения. Схемы и условное графическое обозначение регистров хранения
- •48. Функционирование, схемы и условное графическое обозначение регистров сдвига
- •49. Счетчики
- •50. Последовательные счетчики
- •51. Параллельные счетчики.
- •52. Вычитающие и реверсивные синхронные двоичные счетчики
- •53. Синтез декадных синхронных счетчиков
- •54. Синтез синхронных двоичных счетчиков с переменным коэффициентом счета
- •55. Кольцевые счетчики
- •56. Определение генераторов кодов. Синтез генераторов кодов на основе счетчиков
- •57. Синтез генераторов кодов на основе сдвиговых регистров.
- •58. Определение делительной частоты. Синтез делителей частоты
- •60. Цифровые запоминающие устройства
- •61. Классификация запоминающих устройств по технологии выполнения и по способу обращения к массиву памяти. Основные параметры зу
- •62. Структура микросхем памяти с произвольной выборкой. Управляющие сигналы
- •63. Статические и динамические озу
- •64. Постоянные запоминающие устройства
- •65.Способы увеличения объема памяти запоминающих устройств
- •67. Основные характеристики цап и ацп
- •68. Цап с матрицей взвешенных коэффициентов
- •69. Цап с матрицей r-2r
- •70. Цап с весовым суммированием выходных сигналов
- •71. Области применения цап
- •72. Ацп времяимпульсного типа
- •73. Ацп с двойным интегрированием
- •74. Ацп параллельного преобразования (прямого преобразования)
- •75. Ацп последовательного счета (развертывающего типа)
- •76. Ацп следящего типа
- •77. Ацп последовательного приближения (поразрядного уравновешивания)
- •78. Классификация и области применения ацп
- •79. Схема выборки и хранения
- •80. Микропроцессор
- •81. Характеристики, достоинства и недостатки cisc-, risc-, vlim-
- •82. Характеристики, достоинства и недостатки Принстонской и Гарвардской архитектурой микропроцессоров.
- •84 Классификация микропроцессоров по функциональному признаку и количеству входящих в устройство бис.
- •85 Структура и состав микропроцессорных систем.
- •86. Системная шина. Шина адреса, шина данных, шина управления, их назначение и разрядность. Мультиплексированная шина адреса-данных.
- •90. Режим Примой доступ к памяти работы микропроцессора
- •91. Способы адресации операндов. Особенности способов адресации
- •92. Формат типовой команды микропроцессора.
- •93. Команды пересылки
- •94. Команды сдвига. Команды сравнения и тестирования.
- •95.Команды битовых операций. Операции управления программой
- •96. Структурная схема, физический интерфейс и условное графическое изображение однокристального микроконтроллера (мк) к1816ве48
- •97. Структурная организация центрального процессора мк к1816ве48
- •98.Организация память программ и данных мк к1816ве48.
- •99. Организация системы ввода-вывода мк к1816ве48
- •100. Организация систем подсчета времени, прерываний и синхронизации мк к1816ве48.
- •101. Средства расширения памяти программ мк к1816ве48: интерфейс, схемы подключения, временные диаграммы.
- •102. Средства расширения памяти данных мк к1816ве48: интерфейс, схемы подключения, временные диаграммы.
- •103 . Средства расширенияввода-вывода мк к1816ве48: интерфейс, схемы подключения, временные диаграммы.
3. Системы обозначений отечественных и зарубежных имс
По конструктивно-технологическому исполнению все цифровые ИМС делятся на группы. По характеру выполняемых функций в аппаратуре ИМС подразделяются на подгруппы (например, логические элементы, триггеры и т.д.) и виды внутри подгрупп (например, триггеры универсальные, счетные, с задержкой и т.д.). Разделение цифровых ИМС на подгруппы и виды по функциональному назначению приведено в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Подгруппа и вид ИС |
Обозначение |
Формирователи: |
|
импульсов прямоугольной формы |
АГ |
импульсов специальной формы |
АФ |
прочие |
АП |
Схемы вычислительных средств: |
|
схемы сопряжения с магистралью |
ВА |
схемы синхронизации |
ВБ |
схемы управления вводом-выводом (схемы интерфейса) |
ВВ |
контроллеры |
ВГ |
микро-ЭВМ |
ВЕ |
специализированные схемы |
ВЖ |
времязадающие схемы |
ВИ |
комбинированные схемы |
ВК |
микропроцессоры |
ВМ |
схемы управления прерыванием |
ВН |
прочие |
ВП |
функциональные расширители (в том числе расширители разрядности данных) |
ВР |
микропроцессорные секции |
ВС |
схемы управления памятью |
ВТ |
схемы микропрограммного управления |
ВУ |
функциональные преобразователи информации (арифметические, тригонометрические, логарифмические, быстрого преобразования Фурье и др.) |
ВФ |
Генераторы: |
|
прямоугольных сигналов |
ГГ |
сигналов специальной формы |
ГФ |
Схемы арифметических и дискретных устройств: |
|
арифметическо-логические устройства |
ИА |
шифраторы |
ИВ |
дешифраторы |
ИД |
счетчики |
ИЕ |
комбинированные |
ИК |
полусумматоры |
ИЛ |
сумматоры |
ИМ |
прочие |
ИП |
регистры |
ИР |
Коммутаторы и ключи: |
|
напряжения |
КН |
прочие |
КП |
тока |
КТ |
Логические элементы: |
|
элемент И–НЕ |
ЛА |
элемент И–НЕ/ИЛИ–НЕ |
ЛБ |
расширители |
ЛД |
элемент ИЛИ–НЕ |
ЛЕ |
элемент И |
ЛИ |
элемент И–ИЛИ–НЕ/И–ИЛИ |
ЛК |
элемент ИЛИ |
ЛЛ |
элемент ИЛИ–НЕ/ИЛИ |
ЛМ |
элемент НЕ |
ЛН |
прочие |
ЛП |
элемент И–ИЛИ–НЕ |
ЛР |
элемент И–ИЛИ |
ЛС |
Преобразователи сигналов: |
|
уровня (согласователи) |
ПУ |
код – код |
ПР |
Схемы запоминающих устройств (ЗУ): |
|
ассоциативные ЗУ |
РА |
матрицы постоянных ЗУ |
РВ |
постоянные ЗУ (масочные) |
РЕ |
матрицы оперативных ЗУ |
РМ |
прочие |
РП |
постоянные ЗУ с возможностью многократного электрического перепрограммирования |
РР |
постоянные ЗУ с возможностью однократного программирования |
РТ |
оперативные ЗУ |
РУ |
постоянные ЗУ с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации |
РФ |
Триггеры: |
|
универсальные (типа JK) |
ТВ |
динамические |
ТД |
комбинированные |
ТК |
Шмитта |
ТЛ |
с задержкой (типа D) |
ТМ |
прочие |
ТП |
с раздельным запуском (типа RS) |
ТР |
счетные (типа T) |
ТТ |
Многофункциональные схемы: |
|
цифровые |
ХЛ |
комбинированные |
ХК |
Цифровые матрицы |
ХМ |
Прочие |
ХП |
В качестве базиса в цифровой схемотехнике принято рассматривать классический набор микросхем малой и средней степени интеграции, в основе которого лежат ТТЛ серии семейства 74, выпускаемые рядом фирм, например американской фирмой Texas Instruments. Каждая микросхема серий семейства 74 имеет свое обозначение, и система обозначений отечественных серий существенно отличается от принятой за рубежом.
Рис. 1.3. Система обозначений микросхем фирмы Texas Instruments
В качестве примера рассмотрим систему обозначений фирмы Texas Instruments (рис. 1.3). Полное обозначение состоит из шести элементов:
1. Идентификатор фирмы SN (для серий AC и ACT отсутствует).
2. Температурный диапазон (тип семейства):
74 – коммерческие микросхемы (температура окружающей среды для биполярных микросхем – 0…70°С, для КМОП микросхем – –40…+85°С),
54 – микросхемы военного назначения (температура окружающей среды – –55…+125°С).
3. Код серии (до трех символов):
Отсутствует – стандартная ТТЛ серия.
LS (Low Power Schottky) – маломощная серия ТТЛШ.
S (Schottky) – серия ТТЛШ.
ALS (Advanced Schottky) – улучшенная серия ТТЛШ.
F (Fast) – быстрая серия.
HC (High Speed CMOS) – высокоскоростная КМОП серия.
HCT (High Speed CMOS with TTL inputs) – серия HC, совместимая по входу с ТТЛ.
BCT (BiCMOS Technology) – серия с БиКМОП технологией.
ABT (Advanced BiCMOS Technology) – улучшенная серия с БиКМОП технологией.
LVT (Low Voltage Technology) – серия с низким напряжением питания.
4. Идентификатор специального типа (2 символа) – может отсутствовать.
5. Тип микросхемы (от двух до шести цифр).
6. Код типа корпуса (от одного до двух символов) – может отсутствовать. Например, N – пластмассовый корпус DIL (DIP), J – керамический корпус DIL (DIC), T – плоский металлический корпус.
Примеры обозначений: SN74ALS373, SN74ACT7801, SN7400.
Рис. 1.4. Отечественная система обозначений микросхем по ГОСТ 17021–75
Отечественная система обозначений микросхем (ГОСТ 17021–75) отличается от рассмотренной довольно существенно (рис. 1.4). Основные элементы обозначения следующие:
1. Буква К обозначает микросхемы широкого применения, для микросхем военного назначения буква отсутствует.
2. Тип корпуса микросхемы (один символ) – может отсутствовать. Например, Р – пластмассовый корпус, М – керамический корпус, Б – бескорпусная микросхема.
3. Номер серии микросхемы (от трех до четырех цифр).
4. Функция микросхемы (две буквы).
5. Порядковый номер микросхемы по функциональному признаку в данной серии (от одной до трех цифр).
Примеры обозначений: КР1533ЛА3, КМ531ИЕ17, КР1554ИР47.
В таблице 1.3 приведены условные обозначения отечественных и зарубежных серий цифровых ИМС.
Таблица 1.3
Тип логики |
Серия |
Функциональный аналог |
Фирма |
ТТЛ |
К155 |
SN74 |
Texas Instruments |
КМ155 |
SN74 |
Texas Instruments | |
ТТЛШ |
К531 |
SN74S |
Texas Instruments |
КР1531 |
SN74F |
Texas Instruments | |
К555 |
SN74LS |
Texas Instruments | |
КМ555 |
SN74LS |
Texas Instruments | |
КР1533 |
SN74ALS |
Texas Instruments | |
К589 |
I3000 |
| |
КР1802 |
– |
| |
К1804 |
Am2900 |
| |
ЭСЛ |
К500 |
MC10K |
Motorola |
К1500 |
F100K |
| |
К1800 |
MC10800 |
Motorola | |
К1520ХМ1 |
F200 |
| |
К1520ХМ2 |
– |
| |
КМОП |
К164 |
CD4000 |
RCA |
К176 |
CD4000 |
RCA | |
К564 |
CD4000A, MC14000A |
RCA, Motorola | |
К561 |
CD4000A, MC14000A |
RCA, Motorola | |
КР1561 |
CD4000B, MC14000B |
RCA, Motorola | |
К1564 |
54HC |
National Semiconductor, Motorola | |
КР1554 |
74AC |
Texas Instruments | |
КР1594 |
74ACT |
Texas Instruments |