3.1 Общие сведения о ттл
Интегральные схемы транзисторно-транзисторной логики (ИС ТТЛ) в настоящее время являются распространенными микросхемами, которые используются в качестве элементной базы ЭВМ. Сейчас усилия разработчиков и технологов ИС ТТЛ направлены на расширение функционального состава отдельных серий, усложнение выполняемых функций, улучшение рабочих характеристик ИС. Существуют следующие разновидности ИС ТТЛ:
- три ранние разновидности микросхем без применения p - n - переходов с барьером Шотки (стандартные или среднего быстродействия — С ТТЛ; маломощные — Мм ТТЛ; мощные — МТТЛ);
- две со структурами Шотки — ТТЛШ;
- три новые, перспективные, усовершенствованные ТТЛШ.
В настоящее время в аппаратуре можно встретить все перечисленные варианты микросхем ТТЛ. Напряжение питания у них одинаковое Uип = 5 В ± 10%, а входные и выходные логические уровни совместимы. Микросхемы ТТЛШ имеют улучшенные электрические параметры, но расположение выводов на корпусе остается прежним. Полная электрическая и конструктивная совместимость однотипных ИС из разных серий снимает многие проблемы развития и улучшения параметров аппаратуры и стимулирует наращивание степени внутренней интеграции вновь выпускаемых микросхем, когда на одном кристалле размещается все большее число функциональных узлов. Основная часть применяемых сейчас микросхем ТТЛ имеет средний уровень интеграции.
Для оценки различных серий ИС используется энергия переключения
Э=tзд.р∙Pпот.,
т. е. произведение задержки распространения (в наносекундах) на рассеиваемую мощность (в милливаттах) для базового логического элемента.
Быстродействие микросхем принято сравнивать по времени задержки распространения сигнала tзд.р, т. е. по интервалу времени от подачи входного импульса до появления выходного. За последние 20 лет энергия, затрачиваемая в элементе ТТЛ, была уменьшена со (120...140) пДж до (5...20) пДж. Основная часть такой экономии получена за счет многократного уменьшения времени tзд.р, т. е. увеличения быстродействия. Одновременно за это же время удалось снизить потребляемую мощность в (2…5) раз.
3.2 Схемотехнические решения
3.2.1 Блок ввода
Блок ввода по
заданию должен обеспечить подключение
к каналам, ввод аналоговых сигналов
,
,
,
,
преобразование в цифровые сигналы (
,
,
,
,
а также их хранение и передачу в
операционный блок и блок вывода. Поэтому
для организации блока ввода используются
четыре десятиразрядных аналого-цифровых
преобразователя, каждый из которых
принимает аналоговые сигналы
,
,
,
,
преобразовывает в цифровые (
,
,
,
и передает на внутреннюю шину данных.
Для формирования сигналов
,
…
используются мультиплексоры КП17. На
входы Е01 и Е02 коммутируется выход с DC
триггера c
установочными входами
для
разрешения и запрета ввода данных(сигналы
низкого уровня). На адресные входы выбора
S0
и S1
подается сигнал «КОД КАНАЛА» от блока
управления для обеспечения ввода данных.
Так как код
восьмиразрядный и вводится параллельно,
то для хранения и дальнейшей передачи
кода используются два четырехразрядных
регистра ИР1. На входы С1 и
,
согласно режиму параллельной загрузки,
подаем напряжение высокого уровня. На
вход С2 подаем сигнал от блока управления
низкого уровня «ВВОД».