- •Кафедра “Радиотехнические системы”
- •Содержание
- •1.1 Параметры логических элементов
- •1.2 Схемотехника логических элементов Схемотехника элементов ттл (транзистор транзисторная логика).
- •Схемотехника кмоп (комплементарных металл-окисел-полупроводник) логических элементов
- •Составление логических функций Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (сднф)
- •1.4 Цифровые устройства Комбинационные устройства
- •Шифраторы и дешифраторы
- •Мультиплексор и демультиплексор
- •Цифровой компаратор
- •Полный одноразрядный сумматор
- •Быстродействие комбинационных устройств
- •1.5 Последовательностные устройства
- •Первая группа последовательностных устройств Триггеры
- •Счетчики
- •Регистры
- •1.6 Арифметические основы работы цифровых устройств
- •Представление чисел с учетом знака
- •Умножение. Деление
- •Представление чисел в двоично-десятичном коде
- •Выполнение арифметических операций при двоично-десятичном кодировании
- •Реализация арифметических операций
- •Операции вычитания и сложения в двоичном коде
- •Реализация операции умножения двоичных чисел
- •1.7 Программируемая логическая матрица (плм)
- •1.8 Цифро-аналоговые преобразователи (цап)
- •Цап с резистивной матрицей r-2r
- •Аналого-цифровые преобразователи (ацп)
- •Последовательный ацп
- •Ацп поразрядного уравновешивания
- •Параллельный ацп
- •1.9 Знакосинтезирующие индикаторы (зси)
- •Контрастность -к.
- •Типы индикаторов
- •Управление знакосинтезирующими индикаторами
- •Жидкокристаллические индикаторы (жки)
- •Полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы
Санкт-Петербургский Государственный университет аэрокосмического приборостроения
Кафедра “Радиотехнические системы”
Конспект лекций по дисциплине:
“Цифровые устройства и микропроцессоры”
Часть первая: “Цифровые устройства”
Лекции доцента кафедры 22 Смирнова В.Г.
2003 год
Это не учебник и не лекции.
Это только конспект.
Содержание
Параметры логических элементов……………………стр. 3
Схемотехника логических элементов………………..стр. 4
Элементарные логические функции………………….стр. 7
Составление логических функций…………………….стр. 9
Комбинационные устройства…………………………..стр. 10
Последовательностные устройства……………………стр. 17
Арифметические основы работы
цифровых устройств………..стр. 23
Программируемая логическая матрица……………..стр. 32
Цифро-аналоговые преобразователи…………………стр. 33
Аналого-цифровые преобразователи…………………стр. 34
Знакосинтезирующие индикаторы……………………стр 37
Литература………………………………………………….стр. 44
1.1 Параметры логических элементов
Коэффициент объединения по входу — количество входов логического элемента, обеспечивающих выполнение заданной функции.
Коэффициент разветвления по выходу (нагрузочная способность логического элемента). Под нагрузочной способностью понимается количество входов однотипных логических элементов, подключаемых к выходу данного логического элемента без потери его работоспособности.
Характеристика быстродействия логического элемента:
в
0,1
ремя задержки срабатывания логического элемента, при переходе из состояния логического нуля (0) в состояние логической единицы (1):
t
1,0
tз ср — время задержки срабатывания логического элемента, при переходе из состояния логической единицы (1) в состояние логического нуля (0);
с
t0,1+t1,0
2
реднее время задержки срабатывания:
tср.з ср=
Напряжение высокого логического уровня или логической единицы, а также напряжение низкого логического уровня или уровня логического нуля.
Примечание: если напряжение высокого логического уровня больше напряжения низкого логического уровня, то речь идет о позитивной логике, в противном случае — о негативной логике.
Пороговое напряжение высокого логического уровня — это минимально возможное напряжение, при котором логический элемент сохраняет работоспособность, воспринимая или воссоздавая информацию как логическую единицу. Различают пороговое напряжение высокого логического уровня по входу и выходу элементов.
Пороговое напряжение низкого логического уровня — это максимально возможное напряжение, при котором логический элемент сохраняет свою работоспособность, воспринимая или воссоздавая информацию как логический ноль. Различают пороговое напряжение низкого логического уровня по входу и выходу элементов.
Входные и выходные токи высокого и низкого логических уровней.
Энергопотребление — максимальная мощность, рассеиваемая логическим элементом.
Энергия переключения для энергоэкономичных логических элементов.
Примечание: платой за быстродействие является энергопотребление.
Помехоустойчивость логических элементов. Различают два вида помехоустойчивости: статическую и динамическую.
Статическая помехоустойчивость по высокому логическому уровню
оценивается разностью U1 и U1вх.пор.
Статическая помехоустойчивость по низкому логическому уровню
оценивается разностью U0вх.пор и U0.
Динамическая помехоустойчивость — это функция, связанная с временем действия помехи, и если время действия помехи меньше среднего времени задержки срабатывания (tдейств.пом<tср.з.ср), то эффективное значение помехи существенно выше значения величины статической помехоустойчивости.