Функциональные устройства комбинационного типа

Введение в цифровую схемотехнику.

Модуль 2.

Схемотехника

Барнаул

2008г.

Содержание

Модуль 1. Аналоговая электроника.

ТЕМА 1. Источники питания электронной аппаратуры.

ТЕМА 2. Стабилизаторы напряжения и тока.

ТЕМА 3. Методы линейной обработки аналоговых сигналов.

ТЕМА 4. Генераторы электрических сигналов

ТЕМА 5. Линейно-импульсные схемы.

Модуль 2. Введение в цифровую схемотехнику. Функциональные устройства комбинационного типа.

ТЕМА 6. Логические функции, аксиомы алгебры логики, минимизация логических функций. Цифровые коды и операции над ними.

ТЕМА 7. Базовые элементы цифровых ИС: ТТЛ, ЭСЛ, КМОП.

ТЕМА 8. Мультиплексоры и демультиплексоры. Универсальные логические модули на основе мультиплексоров. Компараторы

ТЕМА 9. Шифраторы и дешифраторы. Сумматоры и полусумматоры.

ТЕМА 10. Арифметико-логические устройства (АЛУ). Программируемые логические матрицы (ПЛМ). Матричные умножители

Модуль 3. Функциональные узлы последовательного типа.

ТЕМА 11. Триггерные схемы.

ТЕМА 12. Регистры.

ТЕМА 13. Счетчики импульсов. Синтез счетчиков.

Модуль 4. Цифровые запоминающие устройства. Устройства сопряжения аналоговых и цифровых схем.

ТЕМА 14. Основные сведения. Основные структуры ЗУ

ТЕМА 15. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).

ТЕМА 16. Флэш-память. Перспективные запоминающие устройства.

ТЕМА 17. Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Аналогоцифровые преобразователи (АЦП).

Тема 6. Логические функции, аксиомы алгебры логики, минимизация логических функций, построение карт Карно. Инвертор, дизъюнктор, конъюнктор, условное обозначение, таблица истинности. Представление логических элементов в электронной аппаратуре, логические операции, реализуемые данными элементами, базовые логические элементы. Цифровые коды и операции над ними.

6.1 Элементарные логические функции

1) Конъюнкция (операция “и”, логическое умножение.) Конъюнкция нескольких переменных равна 1 лишь тогда, когда все переменные равны 1. Конъюнкция обозначается в виде произведения у = х₁·х_2, или у = х₁х_2, или у = х₁Λ х₂.

Обозначение элемента в схеме приведено на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 – Конъюнктор

Таблица соответствия для конъюнкции:

х1	х2	у=х1·х2

Таблица 2 – Конъюнкция

2) Дизъюнкция (операция “или”, логическое сложение.)

Дизъюнкция нескольких переменных равна 1, если хотя бы одна из переменных равна 1.Дизъюнкция обозначается в виде суммы: у = х₁+х₂, или у = х₁Vх₂.. Обозначение элемента в схеме приведено на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Дизъюнктор

Таблица соответствия для дизъюнкции:

х1	х2	у=х1+х2

Таблица 3 – Дизъюнкция

3)Инверсия (операция “не”, логическое отрицание). Обозначение элемента в схеме приведено на рисунке 2.3:

Рисунок 2.3 – Инвертор

Таблица соответствия для инверсии:

х	у=

Таблица 4 – Инверсия

Возможны комбинированные операции. Примеры элементов, выполняющих такие действия приведены на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 – Комбинированные логические элементы

4) Исключающее “или” – функция равна 1,когда только одна переменная равна 1. Обозначается значком

5) Сумма по модулю 2 - функция равна 1,когда нечетное число переменных равно 1,

функция равна 0,когда четное число переменных равно 1.

Функция обозначается: в виде у = Σ_mod2 = х₁х₂...х_n

Для двух переменных Σ_mod2 совпадает с функцией исключающее “или”.

Для трех переменных в таблице 4 приведены данные для функций “исключающее или” и ”сумма по модулю 2”.Они уже неполностью совпадают.

х1	х2	х3	у1=х1х2х3	у2=х1х2х3
				1!!!

Таблица 5 – Сравнение функций

Система логических функций называется функционально полной, если используя только эти функции можно реализовать любые другие. Функционально полными являются системы:

1) “и”, ”или”, ”не”,

2) “и”, ”не”,

3) “или”, ”не”.

Порядок выполнения логических операций: “не”, ”и”, ”или” (если нет скобок).

Дата добавления: 2014-01-07