3.Микропроцессорлық жүйелерінің архетиктурасы
Микропроцессор (МП) - кез-келген микропроцессорлық жүйенің орталық бөлігі – оған АЛҚ және командалық циклді жүзеге асыратын басқару құрылғысы кіреді. МП мен МПҚ құрамында ғана жұмыс жасай алады, оның құрамына жады, енгізу/жіберу құрылғылары, қосымша сызбалар (тактілік генератор, үзу контроллері және ПДП, шиналық құрастырушылар, регистр-қысқыштар және т.б.) кіреді.
Осыған дейін біз тек микропроцессорлық жүйелердің тек бір типін, жалпы шиналы архитектурасын, мәліметтер мен командалар үшін ортақ бір шиналықты (бір шиналық, немесе пристондық, фон-неймандық архитектурасын) қарастырдық. Сәйкесінше бұл жағдайда жүйе құрамында мәліметтер үшін де, командалар үшін де ортақ тағы да бір жалпы жады болады (1 суретті қара).
Бөлек шиналы мәліметтер архитектурасы мен командалар (екішиналық немесе гарвард архитектурасы) да болады. Бұл архитектура жүйеде мәліметтер үшін жеке жадының және командалар үшін жеке жадының болуын ұсынады (2 суретті қара). Осы екі типтің әрқайсысымен процессор ауысуы өз шинасы бойынша өтеді.
1 Сурет - мпж фон-нейманды архитектурасы
Жалпы шиналы архитектура көбірек таралған, ол мысалы дербес компьютерлерде және күрделі микрокомпьютерлерде қолданылады. Бөлек шиналы архитектура негізінен біркристалды микроконтроллерде қолданылады
2 Сурет - мпж гарвардты архитектурасы
Жалпы шинасы бар архитектура (притондық, фон-неймандық) қарапайымырақ, ол процессордан біруақытта екі шинаға қызмет көрсетуді, екі шина бойынша ауысуды бақылауды талап етпейді. Мәліметтер мен командалардың ортақ жадысының болуы оның көлемін мәліметтер коды мен командалар коды арасында ыңғайлы етіп бөлуге көмектеседі.
№25 ЕМТИХАН БИЛЕТІ
Операциялық күшейткіштердегі сыртық тізбектер
Операциялық күшейткіш – ол тұрақты токтың дифференциалды кірісі мен бір тактілі шығысымен универсалды күшейткіші болады.
Операциялық күшейткіштерде сыртқы тізбектер қолданылады:
а) жиілік сипаттаманың коррекциялау тізбектері – жиілікті-тәуелді RC-тізбектері;
б) нөлдік кірісін ескере, шығысында нөлдік кернеуді орнату үшін теңестіру тізбектері;
в) қорғаныш тізбектері:
1) жоғары кіріс кернеуінде кірісіндегі тесіктен;
2) шығысындағы қысқа тұйықталудан шамамен 400 ом резистор жүйелі қосылады;
3) қосылудың дұрыс емес қарама-қарсылығынан қоректену қайнарының кері полюстенуінен;
4) қорек көзінің қатты қызып кетуінен;
г) кері байланыс тізбектері.
Әдетте, ОК-да жағымсыз кері байланыс қолданылады, себебі онсыз кезінде де күшейту коэффициенті шексіздікке ұмтылады және шекті мәнге жете алады.
Жағымсыз кері байланыс рұқсат етеді:
берілген функциялармен схема құру;
күшейту коэффициентінің керегіне қол жеткізу;
схеманың тұрақтылығын арттыру;
керекті және қол жеткізу;
сызықты және сызықсыз бұрмалануларды азайту.
Терістейтін операциялық күшейткіш
Операциялық
күшейткіш негізінде құрастырылған
терістеуші күшейткіш сұлбасы
Кіріс және теріс КБ тізбектерінің (R1, Rкб) резисторлары кернеу бөлгішін құрайды, ол арқылы ОК-ң терістеуші кірісіне Икір кернеуі беріледі, ал терістемеуші кіріс жер шинасына қосылады. ОК-ны терістеуші ретінде қосқанда оның шығыс кернеуі фаза бойынша 180 градусқа кіріс кернеуіне қатысты жылжытылған. ОК идеалды (Uдиф=0, Ікір=0) деп есептесек, онда Кирхгофтың Ізаңына сәйкес, потенциалы 1-нүктенің потенциалына тең, 2-түтін үшін І1=Ікб немесе Uкір/R1=Uшығ/Rкб
Ки=Ишығ/И=- Rкб/R1 – терістеуші күшейткіштің кернеу бойынша беру коэф.
Ки ОК-ға байланысты емес, оның мәні кіріс тізбегі мен теріс КБ тізбегінің параметрлерімен сипатталады. ОК-ң терістеуші кірісіндегі ығыстыру тогының шығыс кернеуге теріс әсерін азайту үшін ТК пен жер шинасы арасында Rтүз түзеуші пайда болады.
Rтүз=R1Rкб/R1+Rкб
Сандық құрылғылар сұлбатехникасы
Негізгі логикалық операциялар мен логикалық элементтер
Логикалық функциялар – екі мәнді қабылдайтын функциялар:
F=0, егер хабарлама жалған болса;
F=1, егер хабарлама шын болса.
Логикалық операциялар логикалық функциялар арасындағы байланысты сипаттайды.
Элементарлы логикалық операцияларды жүзеге асыратын электрлік схемалар логикалық элементтер деп аталады (ЛЭ).
Қарапайым ЕМЕС, НЕМЕСЕ, ЖӘНЕ деген 3 логикалық операциялар бар.
а) ЕМЕС операциясы – инверсияның логикалық мойындамауы. ЕМЕС операциясын орындайтын ЛЭ инвертор деп аталады.
б)
НЕМЕСЕ операциясы – логикалық қосу,
F=АÚВ, немесе F=А+В (F дегеніміз А-ға тең немесе В).
НЕМЕСЕ операциясын орындайтын ЛЭ құрастыру немесе дизъюнктор деп аталады
в) “ЖӘНЕ” операциясы – логикалық көбейту немесе конъюнкция.
F=AB (F дегеніміз А-ға және В-ға тең);
F=AÙB.
ЖӘНЕ операциясын орындайтын ЛЭ сәйкестік схемасы немесе конъюнктор деп аталады. ЖӘНЕ, ЕМЕС, НЕМЕСЕ элементтер жинағы негізгі базис немесе элементтердің функционалды толық жүйесі деп аталады. Яғни осы элементтердің көмегі арқылы ғана кез-келген логикалық схема құруға болады. Схематехникада басқа да базистердің элементтері кеңінен қолданылады – олар екі сатылы НЕМЕСЕ-ЕМЕС, ЖӘНЕ-ЕМЕС:
26- ЕМТИХАН БИЛЕТІ
27- ЕМТИХАН БИЛЕТІ
1. АНАЛОГТЫ-ЦИФРЛЫҚ ЖӘНЕ ЦИФРЛЫҚ-АНАЛОГТЫҚ ТҮРЛЕНДІРГІШТЕР НЕГІЗГІ СИПАТАМАСЫ Аналогтық-цифрлық құрылғылар аналогтық сигналдарды цифрлық сигналдарға түрлендіру үшін арналған. Аналогтық-цифрлық түрлендіру үрдісі (процесі) келесі операциялардың тізбекті орындалуын болжайды: Уақыт бойынша аналогтық сигналдың дискредитизациясын, яғни қандай да бір алдын ала берілген дискретті уақыт мезеттеріндегі аналогтық сигналдың лездік мәндерін таңдау; Аналогтық сигналдың дискреттік мәндерінің деңгейлері бойынша кванттау; Кейбір цифрлық кодтармен дискреттік сигналдың кванттық мәндерін кодтау. Аналогтық сигналдың дискретті мәндерін кванттау процесінің көрінісі Параллельді түрлендіретін АЦТ құрамында 7 компаратор бар, олардың терістейтін кірістеріне, мәндері кванттаудың белгілі деңгейлеріне және, сондықтан, екілік кодтың белгілі комбинацияларына сәйкес келетін, тіректі кернеулер беріледі. Тізбектей түрлендіретін АЦТ-да тактілік импульстердің генераторы (ТИГ), ЦАТ, салыстыру сұлбасы (компаратор), «ЖӘНЕ» логикалық элемент (ЛЭ) және қарапайым (немесе реверсивті) санауыштар қолданылады, олардың әр разрядтарының шығыстарындағы сигналдар, ЦАТ-тың шығысындағы кернеудің өзгеруін қамтамасыз етеді.
Екі рет интегралданатын АЦТ Uбог бөгеуілге төзімділгінің және дәлділігінің біршама жоғарылығымен ерекшеленеді. Бұл былайша түсіндіріледі: кез-келген Uс сигналдың (жеке алғанда Uкір) құрамында, пайдалы (Uақп) ақпараттық құраушысынан басқа, периоды Tбог -ға тең әдетте түрі периодты болып келетін бөгеуілдер (Uбог) құраушылары да болады. Параллельді түрлендіретін АЦТ-дағы кемшілігі аппараттық шығындар анағұрлым көп болады. Тізбектей түрлендіретін АЦТ-ның екі сұлбасының жалпылай кемшілігі, олардың, санауыштың шығыс кодының кіріс кернеуге эквивалентті мәнге дейін жетуіне қажет үлкен уақыт аралығымен себептілінген, шапшандықтарының салыстырмалы төмен болуы есептеледі. Қарастырылған екі рет интегралдайтын АЦТ-ның кемшілігі болып оның шапшаңдалығының аз болуы табылады. Аналогтық сигналды, АЦТ-ның шығысында оған сәйкес цифрлық сигналдың екілік кодына түрлендіру түрлі әдістермен іске асуы мүмкін, олардың негізгілері мыналар: аналогтық сигналды параллельді түрлендіру әдісі, тізбектей жақындату (түрлендіру) әдісі және «интегралдау» әдісі. АЦТ-нің негізгі параметрлері Пайдалану облысы * АЦТ өлшеуіш техникада (цифрлық осциллографтар, вольтметрлер, сигналдардың генераторы және т.б.); * тұрмыстық аппаратураларда (телевизор, музыкальный центр, автомобильді электроника және т.б.); * компьютерлік техникада (компьютерде дыбысты енгізу-шығару, видеомонитор, принтерлар және т.д.); * медициналық техникада, радиолокациялық құрылғыларда және басқа да облыстарда қолданылады.
2. АНАЛОГТЫ МУЛЬТИПЛЕКСОР
Мультиплексор — бірнеше сигналды-кірісі, бір немесе бірнеше басқарушы-кірісі және бір шығысы бар құрылғы. Мультиплексор бірнеше кірістерінің ішінен бір кіріс арқылы сигналдың шығысқа өтуіне мүмкіндік береді, бұл бір кірісті басқарушы сигналдың сәйкес комбинациясын беру арқылы алады.
Мультиплексордың 2 түрі бар
Аналогты
Сандық
Аналогты мультиплексор кірісті шығыспен тікелей электрлі түрмен қосады. Кірісі мен шығысы арасындағы кедергілері көп емес, шамамен оншақты ОМ-ға тең болады. Ал сандық мультиплексор кірісі мен шығысын электрлі қоспайды, тек кірістен шыққан логикалық дәрежені (0 немесе 1) шығысына көшіреді. Кейде аналогты мультиплексорды кілттер деп атайды.
Мультиплексорды коммутатор түрінде көрсетуге болады, ол бірнеше ақпараттық кірістердің ішінен бір кірісті шығысымен байланыстырады. Коммутатор рұқсат етуші (стробтаушы) және адрестік кірісі бар басқарушы схема арқылы жүзеге асады.
Адрестік кірістегі сигнал қандай ақпараттық каналдың шығысына қосылуын анықтайды. Егер ақпараттық канал n саны адресік кірістің m саны тең болса n=2, огда бұл толық мультиплексор деп аталады. Ал егер n<2 болса, онда мультиплексор толық емес деп аталады.
Рұқсат етуші (стробтаушы) кірісті мультиплексордің функционалды көрсеткішін кеңейтуге қолданады. Оларды мультиплексордің разрядын көбейту үшін және мультиплексордің басқа узелдермен синхронды жұмыс істеуін атқарады. Рұқсат етуші кірістегі сигналдар белгілі кірісті шығысымен байланыстыруына рұқсат беруіне де, бермеуіне де мүмкіндігі бар. Құрылғының барлық жұмысын да тоқтата алады. Басқарушы схема ретінде көбінесе дешифраторды қолданады. Сандық мультиплексорда коммутатор мен дешифратордың логикалық элементтері бірлеседі.
3. КОМПАРАТОР
Сигналдарды үздіксіз негізден үздікті негізге түрлендіру құрылғыларына, яғни қарапайым аналогтық - цифрлық схемалар қатарына компаратор - салыстырғыш жатады. Салыстырғыш, өз атына сәйкес, кіріс жолдарындағы сигналдарды (көбіне екі сигнал) бір біріне салыстыра отырып, олар өзара теңескен кезде өзінің шығысында кернеу түсімін береді.
Көпшілік жағдайда компараторлардың өзіндік ерекшеліктері ескеріліл, олар күшейткіштер түрінде емес, арнайы схемалар түрінде жасалынады. Мұндай ерекшеліктер ретінде, мысалы, олардың қосылу жылдамдығының артуын немесе ығысу кернеуінің төмен мәнді болуын көрсетуге болады. Оның үстіне компаратор схемасы күшейткіш схемасынан қарапайымдау жасалынуы мүмкін.
Бұрынғы Одақ көлемінде кең тараған компаратор сериялары 52І, 554 (521-дің пластмассалық корпуста жасалынған түрі), 1021, 1401 Т.С.С. Мәселен, К554СА1 (521СА1) компараторының корпусында бір-бірімен немесе логикасымен біріктірілген екі компаратор бар. Өте тиімді схемалар қатарына К554САЗ жатады. Оның тиімділігінің негізі - оның бір таңбалы ғана қоректендіргіш көзімен жұмыс істеп (5-30 В аралығында жұмыс істей алады), 200 мА-ге дейін шығыс тогын бере алатыны. Соңғы қасиет аталған схеманың ашық коллекторлы түрде жасалғанына байланысты. .
АУЭС РЭТк-13 Страница