- •Основы вычислительной техники
- •Оглавление
- •Раздел 1. Методические вопросы 7
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт 31
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы 72
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы 111
- •Раздел V. Архитектура средств вт 159
- •Введение
- •Раздел 1. Методические вопросы Лекция 1. Сведения о дисциплине
- •Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Распределение трудоемкости
- •Разделы дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •Раздел I. Введение. Методические вопросы – 2 часа.
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт – 6 часов.
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы вт – 8 часов.
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы вт – 8 часов.
- •Раздел V. Архитектура средств вт – 10 часов
- •Рекомендуемая литература
- •Учебники (рис. 2)
- •Справочники
- •Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
- •Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины
- •1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и экзамену:
- •Событие – сигнал – данные
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 2. Варианты выполнения интегральных микросхем
- •2.1. Начальные сведения
- •2.2. Классификация имс
- •Определение
- •2.3. Сравнительный анализ имс семейства ттл различных серий
- •2.4. Особенности применения микросхем с ттл логикой
- •2.5. Варианты выполнения выходного каскада имс семейства ттл
- •2.6. Характеристика логического элемента
- •Лекция 3. Понятие кодирования и разновидности кодов
- •3.1. Основные положения
- •3.2. Специальные виды кодов
- •Лекция 4. Системы логических функций и их реализации
- •4.1. Основные тождества алгебры логики (повторение) 4
- •4.2. Системы логических функций от 1 и 2 аргументов
- •4.3. Минимизация логических функций
- •Метод Карно-Вейча
- •4.4. Материал для самостоятельной работы Дополнительные возможности логических преобразований на базе комбинационных микросхем ттл
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Сложные комбинационные схемы
- •5.1. Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование
- •5.2. Шифраторы и дешифраторы семейства ттл: функционирование и использование
- •Лекция 6. Коммутаторы
- •6.1. Общее определение, классификация, назначение и функционирование
- •6.2. Функциональные схемы коммутаторов
- •6.3. Реализации коммутаторов информационных потоков
- •Лекция 7. Преобразователи специальных кодов и схемы анализа кодов
- •7.1. Преобразователи специальных кодов
- •7.2. Схемы анализа кодов
- •7.3. Арифметико-логические устройства
- •Лекция 8. Комбинационные микросхемы с программируемыми функциями и пзу
- •8.2. Постоянные запоминающие устройства
- •Флэш-память
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов
- •Лекции 9-10. Последовательностные (накапливающие) схемы
- •9.1. Последовательностные микросхемы и узлы на их основе
- •9.2. Триггеры Разновидности триггеров
- •Преобразование триггеров
- •9.3. Регистры
- •9.4. Счетчики: классификация, функционирование, использование.
- •Лекция 11. Микросхемы оперативной памяти
- •Лекция 12. Релаксационные функциональные узлы
- •12.1. Основные положения
- •12.2. Одновибраторы
- •12.3. Мультивибраторы
- •Раздел V. Архитектура средств вт Методические рекомендации для студентов
- •Вопросы для экзамена Теоретическая часть
- •П римеры практических заданий
- •Заключение
- •Приложение Зарубежные аналоги наиболее распространенных микросхем ттл малой и средней интеграции
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов
При изучении раздела особое внимание следует обратить на классификацию комбинационных микросхем средней сложности и различные варианты реализации комбинационных узлов на тех или иных микросхемах.
Лекция 5. Сложные комбинационные схемы
В отечественных условных обозначениях этой группы микросхем обычно первой идет буква И, в частности сочетание ИВ обозначает шифраторы, ИД – демультиплексоры-дешифраторы, ИМ – сумматоры, ИП – прочие микросхемы повышенной сложности, например, схемы контроля четности, перемножители, арифметико-логические устройства и др. В эту же группу входят: СП – схемы сравнения кодов, КП – коммутаторы (мультиплексоры) информационных потоков, ПР и ПП – преобразователи кодов, РЕ, РР, РТ, РФ – постоянные ЗУ.
5.1. Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование
Определим понятие преобразователя – будем называть преобразователем устройство, выходные сигналы которого СООТВЕТСТВУЮТ входным по некоторому ПРАВИЛУ (в такой интерпретации усилитель – это преобразователь текущего значения сигнала по правилу …).
Преобразователи кодов используются для преобразования ФОРМЫ цифровой информации, причем ПРАВИЛО преобразования задается таблицей соответствия. Обычно эта таблица отображает правило сохранения численного значения числовой информации. Численное значение, как правило, выражается в привычной десятичной системе счисления.
Преобразователи кодов имеют n входов и k выходов. Соотношения между числами n и k могут быть любыми: n=k, n>k и n<k. Преобразователи кодов можно разделить на два типа: с невесовым преобразованием и с весовым преобразованием кодов. Примером преобразователей первого типа являются преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора десятичных цифр. Преобразователи второго типа используются, как правило, для преобразования числовой информации.
Как и все комбинационные узлы устройств ЧПУ, преобразователи кодов могут быть выполнены на логических микросхемах малой сложности, на микросхемах средней сложности (обычно на коммутаторах), на специальных микросхемах, на ПЗУ и ПЛМ. Выбор конкретного решения зависит от сложности алгоритма перекодирования. В некоторых случаях для этого применяют даже микропроцессоры (например, в клавиатурах современных персональных ЭВМ). На УГО преобразователи кодов обозначаются X/Y или «конкретный код/конкретный код», например G/B (преобразователь кода Грея в позиционный бинарный).
Специальные микросхемы для преобразования различных кодов в двоичный позиционный код (схемы описаны ниже):
унитарного – шифраторы (CD);
десятичного – через двоично-десятичный;
двоично-десятичного – микросхема ПР6;
двоичного с паритетом – ИП2, ИП5;
кода Грея – ЛП5, ЛП12;
кода Джонсона – приоритетный шифратор (PRCD).
Специальные микросхемы для преобразования двоичного кода в различные коды (описаны ниже):
в унитарный – дешифраторы (DС);
в двоично-десятичный – микросхема ПР7;
в двоичный с паритетом – ИП2, ИП7;
в код Грея – ЛП5, ЛП12, хотя нет смысла;
в код Джонсона – специальный дешифратор (X/Y).
Рассмотрим поочередно различные преобразователи кодов.