Цифровые устройства и микропроцессоры. Введение

Лектор: Старцев Юрий Валентинович, доцент кафедры АСУ. Почта StartcevY@mail.ru

4 Семестр. Лекции – 22 ч.

Лабораторные работы – 24 ч. Контролируемая самостоятельная работа – 3 ч.

Самостоятельная работа (самостоятельное изучение, подготовка к занятиям) – 50 ч. Зачет: подготовка и сдача зачета – 9 ч.

Разделы:

Базовые логические элементы

Комбинационные цифровые устройства

Последовательностные цифровые устройства

Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

Схемотехника запоминающих устройств

Микропроцессоры

Цифровые устройства и микропроцессоры. Введение

Расположение материалов по дисциплине:

Портал кафедры АСУ http://asu.ugatu.ac.ru/_modules/_ library/index.php?action=viewFiles&id=5e412a9ea1146&filter=author:149

(asu.ugatu.ac.ru -> Учеба -> Учебные материалы -> Ц -> Цифровые устройства и микропроцессоры -> Старцев Юрий Валентинович – найдено материалов преподавателя.

Формат имени файла отчета (Word):

•Ответ на контрольный вопрос по лекции – ПРО222_Фамилия_ЦУиМП_Лек_1

•Отчет по лабораторной работе – ПРО222_Фамилия_ЦУиМП_ЛР_1

Сроки выполнения отчетов:

•Ответ на контрольный вопрос по лекции (только при дистанционной форме обучения) – 3 дня после лекции по расписанию;

•Отчет по лабораторной работе – 2 недели после лабораторной работы. При очной форме обучения с защитой лабораторной работы на следующем занятии. При дистанционной форме – без защиты. В любом случае для зачета лабораторной работы замечания должны быть исправлены.

Цифровые устройства и микропроцессоры. Введение

Литература

1. Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника. Учебное пособие. 2007 год. 704 стр. http://www.ph4s.ru/book_electronika.html

2. Марченко А.Л. Основы электроники. Учебное пособие. 2008. 296 с. http://www.ph4s.ru/book_electronika.html 3. Клочков Г.Л. Цифровые устройства и микропроцессоры. Учебник. 2005. http://padabum.com/d.php?id=16492 4. Антонов О.Г., Мигунова Е.Ю. Цифровые устройства и микропроцессоры. (Часть 1). Цифровые устройства.

Учебное пособие. – СПб.: СЗТУ, 2006. – 82 с. http://window.edu.ru/resource/455/40455/files/1124.pdf

5. Китаев Ю.В. Основы цифровой техники. Учебное пособие. 2007 год. http://www.ph4s.ru/book_electronika.html 6. Лаврентьев Б.Ф. Схемотехника электронных средств. Уч. пособ. 2010 http://www.ph4s.ru/book_electronika.html

7. Алехин В.А. Электроника и схемотехника. Курс лекций с использованием компьютерного моделирования в среде TINA-TI. Мультимедийный электронный учебник. Москва, МИРЭА, 2016. http://toe-mirea.ru/download/file14.pdf

8. Алехин В.А. Электроника и схемотехника. Мультимедийный практикум с использованием компьютерного моделирования в программной среде «TINA». Учебное пособие. Москва, МИРЭА, 2015. http://toe-mirea.ru/download/file18.pdf

9. Алехин В.А. Электротехника, электроника и схемотехника. Лабораторный практикум в облачной среде схемотехнического проектирования TINA Cloud. Учебное пособие. Москва, МИРЭА, 2016. http://reshimna5.ru/tasks/task_22350.pdf

Введение

•Импульсные и цифровые сигналы и их параметры.

•Первичные (электрические) сигналы можно разделить на два класса:

аналоговые,

дискретные.

•Аналоговыми сигналами называют сигналы, у которых напряжение (ток), отображающее информацию, изменяется непрерывно как по величине, так и во времени.

Дискретными называют сигналы, у которых напряжение (ток) может принимать ограниченное количество значений (дискретизация по уровню), или напряжение (ток) существует лишь в определенные (дискретные) моменты времени (дискретизация по времени).

Импульсные и цифровые сигналы и их параметры

•У сигналов, дискретизированных по уровню, изменение дискретного уровня напряжения (n ΔU) происходит в случайные моменты времени t, а у сигналов, дискретизированных по времени, случайные изменения уровня напряжения происходят в строго определенные моменты времени (n Δt).

•Дискретные сигналы, принимающие на дискретных интервалах времени два строго определенных значения (например, 0 и ΔU) называются цифровыми сигналами. Такие цифровые сигналы также называют двоичными сигналами и обозначают их как 0 и 1 (логические значения Ложь и Истина).

Дискретное напряжение (ток), действующее в электрической цепи, называют электрическим импульсом, если оно отклоняется от своего исходного уровня U0 в

течение короткого промежутка времени tи, соизмеримого с длительностью переходных процессов в этой цепи.

Идеальный прямоугольный импульс: ab — фронт импульса; cd — срез импульса; be — вершина; ad —основание импульса. Параметры импульса: Um — амплитуда; tu — длительность импульса; tф = 0 — длительность фронта; tс = 0 — длительность среза импульса.

Идеальный трапецеидальный импульс: tф ≠ 0 и tc ≠ 0. Длительность импульса tи измеряют или на уровне 0,1Um от основания, или на уровне 0,5Um.

Импульсные и цифровые сигналы и их параметры

•Параметры реального импульса определяют следующим образом: время фронта tф равно времени нарастания импульса от уровня, равного 0,1Um, до момента, когда уровень достигнет значения 0,9Um. Время среза tc равно времени спада импульса от уровня 0,9Um до уровня 0,1Um.

В цифровых устройствах используют сигналы, близкие к прямоугольным. Периодические последовательности импульсов имеют следующие параметры: T - период следования импульсов; tп = T – tи – длительность паузы; f = 1/T – частота следования импульсов; Кз = tи/T – коэффициент заполнения импульсов; Q = (T – tи)/tи – скважность импульсов. Последовательность прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения 0,5 называется меандром.

Импульсные и цифровые сигналы и их параметры

• Преимущества цифровых сигналов при