1 За допомогою виїмки з використанням мітки.
Рисунок 8 – Корпус ІС із дворядним розташуванням виводів (DІР).
На рисунку 8(а) показаний поширений тип ІС, який виробники відносять до сімейства корпусированиx ІС із дворядним розташуванням виводів (корпус типу DІР). Зокрема, дану ІС можна визначити як ІС у корпусі DІР з 14 виводами.
На рисунку 8(а) відразу за виїмкою в корпусі розташований вивід 1. Подальша нумерація виводів здійснюється в напрямку проти годинникової стрілки від 1 до 14, якщо дивитися на корпус ІС зверху. Інший спосіб визначення положення виводу 1 - нанесення мітки на верхню частину корпуса типу DІР, як показано на рисунку 8(б).
Виробники ІС зазвичай супроводжують свої вироби схемою розташування виводів (рис.9). Приведена на рисунку ІС 7408 містить чотири логічних елементи І з двома входами кожний. У зв'язку з цим таку схему називають логічною схемою на чотири елементи І з двома входами; це - одна з багатьох доступних ТТЛ-ІС серії 7400. Живлення подається на ІС через виводи, позначені як ЗАГАЛЬНИЙ (вивід 7) і VСС (вивід 14). Всі інші виводи є входами і виходами чотирьох ТТЛ-елементів.
Рисунок 9 – Схема розміщення виводів цифрової ІС 7408
Припустимо, що задано коло, зображене на рисунку 1.9(а); зберемо його, застосовуючи ТТЛ-ІС 7408.
Принципова схема цього кола наведена на рис. 10(б).
Тут використовується регульоване джерело живлення з постійною напругою 5 В., позитивний (VСС) і негативний (земля) полюси джерела приєднуються до виводів 14 і 7 відповідно, вхідні перемикачі (А и В) підключені до виводів 1 і 2.
Слід зазначити, що якщо перемикачі знаходяться у верхньому положенні, на вхід логічного елемента І подається логічна 1 (+5В); якщо перемикачі находяться у нижньому положенні, то на вхід подається логічний 0. В правій частині схеми на рис. 10(б) показаний світлодіод, що через обмежувальний резистор 150 Ом приєднаний до ЗЕМЛІ.
Якщо на контакті 3 з'явиться сигнал високого логічного рівня (напруга біля + 5 В), через світлодіод потече струм, і він почне світитися, а це означає, що на виході логічного елемента І виникає сигнал високого логічного рівня.
На рисунку 11(а) показана верхня частина корпуса однієї з розповсюджених цифрових ТТЛ-ІС.
Дві поруч розташовані букви NS на верхній частині корпуса ІС визначають фірму-виробника: Natіonal Semіconductor.
Основне позначення на корпусі DM7408N можна розділити на частини так, як показано на рисунку 11(б).
Перші дві букви позначення DM (префікс) є умовним кодом фірми-виробника (усі найменування виробів фірми Natіonal Semіconductor починаються з цих букв).
Середня частина позначення - число 7408 - визначає тип ТТЛ-ІС як схему на чотири логічних елементи І з двома входами кожний.
Таке позначення прийняте усіма виробниками ІС.
Остання буква N (суфікс) є кодом, який використовується деякими виробниками для позначення корпуса типу DІР.
Рисунок 10 – а)-схема з логічним елементом І з двома входами;
б)-принципова схема, що реалізує логічну функцію І з двома входами.
Рисунок 11 – а-маркування типової цифрової ІС, що випускається фірмою Natіonal Semіconductor; б-розшифровка позначення на корпусі ІС.
Верхня частина корпуса іншої цифрової ІС показана на рисунку 12(а). Буква F на цій ІС вказує фірму-виробника: Faіrchіld Саmеrа and Іnstrument. На цьому виробі фірми Faіrchіld суфікс Р позначає пластмасовий корпус типу DІР, а буква С є кодом діапазону робочих температур від 0 до + 700С. Ці позначення зазвичай є комерційним маркуванням.
Середня частина позначення - 74LS08- визначає приблизно те ж, що і цифри 7408 у випадку схеми, розглянутої раніше, на чотири логічних елементи І з двома входами кожний.
Букви LS у середині позначення говорять про те, що в даній ІС застосовані ТТЛ-елементи.
В нашому випадку позначення LS відноситься до приладів з бар'єрами Шоттки з малою споживаною потужністю.
Рисунок 12 – а-маркірування цифрової ІС фірми Faіrchіld;
б-розшифровка позначення типової ІС на приборах з бар'єрами Шоттки з малою споживаною потужністю.
В буквах у внутрішній частині позначення на корпусі ІС серії 7400 утримуються і деякі зведення про логічне сімейство або підродину ІС:
С- КМОП-схеми (окреме сімейство);
Н - ТТЛ-схеми з високою швидкодією (підродина ТТЛ);
L- ТТЛ-схеми з малою споживаною потужністю
(підродина ТТЛ);
LS- ТТЛ-схеми на приладах з бар'єрами Шоттки з малою
споживаною потужністю (підродина ТТЛ);
S- ТТЛ-схеми на приладах з бар'єрами Шоттки
(підродина ТТЛ).
Букви у внутрішній частині позначення містять також інформацію про швидкодію цифрових ІС і споживаної потужності.
Внаслідок розходження цих параметрів у різних ІС виробники звичайно рекомендують уважно стежити за позначеннями при заміні одних схем іншими.
Якщо, наприклад, усередині позначення серії 7400 зустрічається буква С, то це означає, що дана цифрова ІС належить до сімейства КМОП-схем, а не ТТЛ-схем.
Технічний паспорт, що складається виробниками, містить багато важливої інформації про цифрові ІС.
В ньому маються схеми розташування виводів і дані про тип корпуса; розшифровується позначення ІС і даються інші відомості для технічних фахівців, учнів або інженерів-конструкторів.
8 ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ
Для визначення рівня теоретичної підготовки студентів пропонується самостійно відповісти на тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу арифметичні та логічні основи обчислювальної техніки пп. 8.1-8.3 та оцінити свої знання за критеріями визначеними п. 8.4
8.1 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу арифметичні та логічні основи обчислювальної техніки достатнього рівня складності
1. Під системою числення розуміють спосіб подання будь-якого числа за допомогою:
а) алфавіту символів, названих цифрами;
б) цифр, названих алфавітом;
в) алфавіту кодів;
г) алфавіту букв.
2. Система числення в якій значення конкретної цифри постійне і незалежить від її розташування в запису числа називається:
а) непозиційною; б) позиційною; в) логарифмічною; г) кодованою.
3. Система числення в якій сама цифра має різне значення, обумовлене позицією цифри в послідовності, що зображає число:
а) позиційною; б) непозиційною; в) кодовою; г) алфавітною.
4. Кількість різних цифр в алфавіті позиційної системи називають:
а) основою системи; б) основою алфавіту;
в) системою; г) розрядом.
5. Будь-яка інформація подається в комп’ютер у вигляді:
а) двійкових кодів; б) десяткових чисел
в) восьмирічних чисел; г) в іншій системі.
6. Окремі елементи двійкового коду, що називаютьзначення 044 1, називають:
а) розрядами (бітами); б) кодами; в) числами; г) системою числення.
7. Мінімальною одиницею інформації в комп’ютері є:
а) біт; б) байт; в) число; г) код.
8. Байт складається з:
а) восьми двійкових розрядів; б) двох десяткових розрядів;
в) машинних кодів; г) немає правильної відповіді.
9.Метою мінімізації є:
а) Заміна операції складання операцією віднімання;
б) Заміна операції складання множенням;
в) Зменшення вартості технічної реалізації заданої функції;
г) Заміна аналогових елементів цифровими;
10. Сумісними називаються мінтерми:
а) Повністю протилежні; б) Однакові;
в) Які відрізняються лише однією змінною; г) Будь-які два мін терми;
11. Карта Карно для 2-х змінних має:
а) 2 комірки; б) 4 комірки; в) 8 комірок; г) 16 комірок;
12. Які з наведених мінтермів є сумісними:
а)
і
;
б)
і
;
в)
і
;
г)
і
;
8.2 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу арифметичні та логічні основи обчислювальної техніки середнього рівня складності
1. Система в якій кількість цифр дорівнює десяти називається:
а) десятковою; б) вісімковою; в) двійковою; г) кодованою.
2. Будь-яке число в позиційній системі можна виразити сумою:
а) добутків коефіцієнтів на степені основи; б) діяльник добутків;
в) коефіцієнтів діяльників; г) степенів основи.
3. Позиції цифр в числах називають:
а) розрядами; б) кодами; в) ступенями; г) коефіцієнтами.
4. В комп’ютерах застосовуються системичислення:
а) десяткова і двійкова; б) шістнадцяткова та десяткова
в) ніяка з перелічених; г) всі перелічені в пунктах «а» і «б».
5. Один кілобайт складає:
а) 210 байти; б) 220 байти; в) 230 байти; г) 10 біт.
6. Групи байтів утворюють:
а) двійкові слова; б) десяткові слова; в) десяткові коди; г) систему числення.
7. Формати даних можуть бути:
а) фіксованою довжиною; б) змінною довжиною;
в) як з фіксованою так і зі змінною довжиною; г) комбіновані.
8. В прямому коді найпростіше виконується операція:
а) додавання; б) віднімання; в) множення; г) ділення.
9.
Вираз
відповідає:
а) Закону комутативності; б) Закону асоціативності;
в) Закону дистрибутивності; г) Закону дуальності;
10.
Згідно з законом поглинання вираз
дорівнює:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
11. Який з виразів не є аксіомою алгебри логіки:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
12. Мінтермом називається:
а) називається логічна сума елементарних логічних добутків, в кожен з яки аргумент або його інверсія входять один раз;
б) кон’юнкція всіх змінних, при чому змінна входить в мінтерм у прямому вигляді, якщо її значення в наборі дорівнює 1, і в інверсному вигляді, якщо 0;
в) диз’юнкція всіх змінних з набору, при чому змінні входять в набір в інверсному вигляді, якщо вони дорівнюють 1, та в прямому вигляді, якщо дорівнюють 0;
г) логічний добуток елементарних логічних сум, в кожну із яких аргумент або його;
8.3 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу арифметичні та логічні основи обчислювальної техніки високого рівня складності
1. Мінімальна основна система числення має основу:
а) два; б) три; в) один; г) нуль.
2. Число сім в двійковій системі числення записується як:
а) 111; б) Д 7; в) 101; г) А 5.
3.Число 215 в десятковій системі в шістнадцятирічній можна записати як:
а) Д 7; б) 11111111; в) А 5; г) А В Б Г.
4. Число 11101 можна перекласти в десяткову систему як:
а) 29; б) 129; в) 354; г) 11101.
5. В оберненому та додатковому кодах найпростіше виконується операція:
а) додавання; б) віднімання; в) ділення; г) множення.
6. Результатом складання двійкових чисел 10101 та 1111 є число:
а) 100100; б) 1111; в) 10; г) 25.
7. Результатом складання шістнадцятковій системі чисел 1 А та С Д є число: а) Е 7; б) Д 2; в) 1111 г) 125.
8. Результатом складання у вісімковій системі чисел 375 та 721 є:
а) 1316; б) 1010; в) Е 7; г) А 2.
9. Макстермом називають:
а) називається логічна сума елементарних логічних добутків, в кожен з яки аргумент або його інверсія входять один раз;
б) кон’юнкція всіх змінних, при чому змінна входить в мін терм у прямому вигляді, якщо її значення в наборі дорівнює 1, і в інверсному вигляді, якщо 0;
в) диз’юнкція всіх змінних з набору, при чому змінні входять в набір в інверсному вигляді, якщо вони дорівнюють 1, та в прямому вигляді, якщо дорівнюють 0;
г) ;логічний добуток елементарних логічних сум, в кожну із яких аргумент або його інверсія входять один раз.
10.
Функція
отримана
за допомогою карти Карно
00 01 11 10
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
00
а)
01
11
10
00 01 11 10
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
00
б)
11
10
00 01 11 10
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
00
в)
11
10
00 01 11 10
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
00
Г) 01
11
10
11. Мінімізувати функцію можна :
а) Лише за допомогою аксіом алгебри логіки;
б) Лише за допомогою законів алгебри логіки;
в) Лише за допомогою карт Карно;
г) Будь-яким з перелічених способів;
12. Карта Карно для функції чотирьох змінних має вигляд:
а)
; б)
;
в)
г)
8.4 Критерії оцінювання
Таблиця 1 - Ключ до тестових завдань
питання
№
№ тесту |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
8.1 |
а |
а |
а |
а |
а |
а |
б |
а |
в |
в |
б |
г |
8.2 |
а |
а |
а |
г |
а |
а |
в |
а |
в |
а |
в |
б |
8.3 |
а |
а |
а |
а |
б |
а |
а |
а |
в |
а |
г |
г |
Оцінювання тестових завдань з самоперевірки здійснюється за чотирьохбальною шкалою - «незадовільно», «задовільно», «добре», «відмінно»:
Оцінка «незадовільно» виставляється, якщо студент відповів правильно тільки на три питання з дванадцяти можливих.
Оцінка «задовільно» виставляється, якщо студент відповів правильно на три-шість питань з дванадцяти можливих.
Оцінка «добре» виставляється, якщо студент відповів правильно на сім-дев’ять питань з дванадцяти можливих.
Оцінка «відмінно» виставляється, якщо студент відповів правильно на десять-дванадцять питань з дванадцяти можливих.
Відповівши на тестові завдання різного рівня можна визначити рівень теоретичної підготовки та засвоєння матеріалу з даної тематики за наступною шкалою:
Студент має достатній рівень теоретичних знань, якщо він отримав оцінку вищу за задовільну відповівши на питання визначені пунктом 8.1.
Студент має середній рівень теоретичних знань, якщо він отримав оцінку вищу за задовільну відповівши на питання визначені пунктом 8.2.
Студент має високий рівень теоретичних знань, якщо він отримав задовільну або вищу за задовільну оцінку відповівши на питання визначені пунктом 8.3.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. – 416с.
2. Бабич М.П., Жуков І.А. Комп’ютерна схемотехніка: Навчальний посібник. – К.: «МК-Прес», 2004. – 412с.
3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный приктикум на базе Electronics Workbench и MATLAB. Издание 5-е. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004. – 800с.
4. Колонтаєвський Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та мікро схемотехніка: теорія і практикум – К.: Каравела, 2003. – 368с.
5. Токхейм Р. Основы цифровой электроники: Пер. с англ.. – М.: Мир, 1988. – 392с.
6. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цыфровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 768.с.
7. Калабеков Б:А.. Мамзелев И.А. Импульсные устройства и микропроцессорные системы. -М : Радио и связь, I987
8 Браммер Ю А.. Пащуч И.Н. Импульсная техника. -М ; Высшая школа. 1985.
9 Схемотехника ЭВМ учебник для студентов вузов спец. ЭВМ /Под ред. Г.Н Соловьева - М : Высшая школа. 1985
Додаткова література:
1 Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике Справочник /Под ред Б.Н.Фанзупеова. Б В Tаpaорина -М Радио и связь. 1986.
2 Скаржепа В.A. Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника Ч.1. Электронные устройства информационной автоматики. /Под общ ред А.А. Краснопрошиной Высшая школа. - 1989.
3 Попупроводниковые, оптоэлектронные приборы Справочник. М.: - Энергоатомиздат.- 1989.
4 Быстров Ю А. и др. Электронные приборы для отображения информации Радио и связь. 1985.
5. Микро-ЭВМ Учебное пособие в восьми книгах /Под ред. Л. Н. Преснухина. - М.: Высшая школа. - 1988
6. Расчет элементов цифровых устройств Учебное пособие /Под ред. Л Н Преснухина. М.:- Высшая школа. - 1991.
7. Логические ИС КР 1533, КР 1554. Справочник. В двух частях. И.И. Провский, А.В. Прибыльский, А.А. Троян, В.С. Чувелев. М.: "БИНОМ", 1993.
8. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник.- М. Радио и связь. -1988.
9. Щелкунов Н.Н., Днанов А.П. Микропроцессорные средства и системы.-М.: Радио и связь. -1989
10. Березенко А.И. Микропроцессорные комплекты общего применения. -Машиностроение.- 1982.
11. Басманов А.С, Широков Ю.Ф. Микропроцессоры и однокристальные микро ЭВМ. Номенклатура и функциональные возможности /Под ред. В. Г. Дорачева -Энергоатомиздат. - 1988.