- •М.И. Герасимов
- •Оглавление
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах 7
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов 50
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления 69
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления 126
- •Раздел V. Реализация модулей памяти 193
- •Введение
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах Лекция 1. Постановка задачи курса
- •Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Разделы дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •Раздел I. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах – 8 час.
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов – 4 часа.
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления – 8 часов.
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления – 10 часов.
- •Раздел V. Реализация модулей памяти – 6 часов.
- •Рекомендуемая литература
- •Учебники (рис. 2)
- •Справочники
- •Программное обеспечение и интернет-ресурсы
- •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 зачету
- •Лекция 2. Преобразователи статических параметров сигнала
- •Лекция 3. Преобразователи динамических параметров сигнала
- •Лекция 4. Релаксационные микросхемы и узлы на их основе
- •4.1. Одновибраторы
- •4.2. Мультивибраторы
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Анализ функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Лекция 6. Способы синтеза функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 7. Методы подключения устройств сопряжения
- •7.1. Хабовая архитектура
- •7.2. Шинная архитектура
- •Правила обмена по шине
- •Особенности архитектуры шин
- •Лекция 8. Описание шины isa
- •8.1. Начальные сведения
- •8.2. Сигналы, протокол, циклы шины isa
- •8.3. Общие сведения о разновидностях структуры
- •Лекции 9-10. Структурные решения управляющих систем с протоколом isa
- •9.1. Узел сопряжения с магистралями шины
- •9.2. Селектор адреса
- •9.3. Выработка адресованных команд
- •9.4. Формирователи сигналов оповещения и управления темпом обмена Реализация 16-разрядного обмена данными
- •Асинхронный обмен по isa
- •9.5. Регистр состояния
- •9.6. Регистры данных
- •9.7. Сторожевой таймер
- •9.8. Схема управления прерываниями
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 11. Основные и факультативные функции узлов ввода-вывода
- •Лекция 12. Блоки ввода-вывода дискретных сигналов
- •12.1. Блоки ввода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.2. Блоки вывода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.3. Блоки вывода кодированных и числоимпульсных сигналов
- •12.4. Блоки ввода кодированных сигналов
- •12.5. Блоки ввода числоимпульсных сигналов
- •Лекция 13. Блоки ввода-вывода аналоговых сигналов
- •13.1. Технические требования и возможности
- •13.2. Вывод импульсных сигналов скважности и фазы
- •13.3. Вывод аналоговой информации в виде напряжений
- •13.4. Цифро-аналоговые преобразователи напряжения
- •Цапн с параллельной резисторной матрицей
- •Цап на структурах r-2r
- •Двуполярная схема цапн
- •Параметры цап
- •С татические параметры
- •Динамические параметры
- •Шумы, помехи и дрейфы
- •Характеристики массовых цап
- •13.5. Ввод в су фазовых сигналов
- •13.6. Ввод амплитудных сигналов
- •13.7. Аналого-цифровые преобразователи
- •Основные характеристики ацп
- •Типовые значения характеристик ацп
- •Лекция 14. Схемотехника различных ацп
- •14.1. Параллельные ацп
- •14.2. Последовательные ацп
- •Ацп с линейно изменяющимся эталонным напряжением
- •Ацп с поразрядным взвешиванием
- •Ацп с двойным интегрированием
- •Лекция 15. Сигма-дельта ацп и цап
- •Передискретизация
- •Цифровая фильтрация и децимация
- •Способы реализации цифровых фильтров
- •Дельта-сигма цап
- •Особенности применения
- •Раздел V. Реализация модулей памяти
- •Лекция 16. Схемотехника логических устройств с программируемыми функциями
- •Лекция 17. Узлы постоянной памяти
- •17.1. Постоянные запоминающие устройства
- •17.2. Флэш-память
- •Лекция 18. Узлы оперативной памяти
- •Вопросы для зачета
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины
1. Основным (базовым) литературным источником учебной дисциплины являются рекомендованное министерством учебное пособие Угрюмова Е.П. «Цифровая схемотехника», содержащее подробное изложение большинства вопросов дисциплины, учебное пособие Новожилова О.П. «Основы цифровой техники», которым следует пользоваться при рассмотрении конкретных вопросов схемотехники, и данный конспект лекций. Кроме того, обязательным для изучения являются разделы учебного пособия «Чертежи схем» (Герасимов М.И. и др.), содержащие материалы по правилам изображения электрических схем на основе элементов цифровой техники. Знание сложившихся норм технической графики и следование им обеспечивает успешное восприятие технической литературы и правильность выполнения учебных и производственных схем.
2. Дополнительными литературными источниками являются:
Пухальский Г.Я., Новосельцева Г.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах;
Учебники по дискретной математике, такие как:
Литвиненко Ю.В. Элементы математической логики: учеб. пособие. Воронеж: ВГТУ, 2005;
Акимов О.Е. Дискретная математика: логика, группы, графы. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001;
Белоусова А.И., Ткачев С.В. Дискретная математика: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002;
Судоплатова О.В., Овчинникова Е.В. Дискретная математика: учебник. М.: Инфра, 2005.
Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: справочник. Тт. 5, 10. (или аналогичные справочники);
компакт-диски с базами данных по отечественным и зарубежным микросхемам;
материалы Интернета, посвященные вопросам цифровой техники.
3. Приведенная в программе методическая литература должна использоваться при подготовке, выполнении и отчитывании лабораторных работ.
1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и зачету
1. При подготовке к зачету особое внимание необходимо обратить на следующие моменты:
Необходимо стремиться не заучивать материал лекций, а улавливать логическую связь его построения, что позволяет успешно его воспринимать и воспроизводить.
В ходе изучения материала лекций следует в максимальной степени использовать знания, полученные при изучении других дисциплин.
При проработке конспектов лекций необходимо использовать основную и дополнительную литературу.
2. Следует иметь в виду, что принятая модульно-рейтинговая форма аттестации сочетает в себе два подхода к оценке учебных достижений студентов:
нормативный (в период обучения);
критериальный (проверка образовательного минимума на зачете).
3. Текущие знания оцениваются при тестировании по рейтинговой 100-балльной системе.
4. Опыт показал, что наибольшие трудности при проведении всех форм аттестации возникают по следующим разделам:
– применение правил де Моргана и Шеннона в анализе и синтезе узлов на логических элементах;
– использование сложных микросхем для решения более простых схемотехнических задач;
– системный подход к анализу и синтезу функциональных узлов цифровой электроники.
Рекомендуется повторить раздел дискретной математики, курс «Цифровая электроника» и основные положения теории систем, чтобы избежать трудностей при ответах по вышеназванным разделам.