МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЗАПОРІЗЬКИЙ КОЛЕДЖ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
ЗАПОРІЗЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
з дисципліни: «МІКРОСХЕМОТЕХНІКА»
ЗА ТЕМАТИКОЮ: СХЕМОТЕХНІКА ЦИФРОВИХ АВТОМАТІВ ТА АВТОМАТІВ З ПАМ’ЯТТЮ
для студентів спеціальності: 5.05080201 «Конструювання, виробництво та технічне обслуговування виробів електронної техніки»
2010
М
етодичні
рекомендації до самостійні роботи з
дисципліни «Мікросхемотехніка» за
тематикою: схемотехніка цифрових
автоматів та автоматів з пам’яттю для
студентів спеціальності:
5.05080201
«Конструювання, виробництво та технічне
обслуговування виробів електронної
техніки»
Укладач: Коваль О.В. – викладач вищої категорії.
Відповідальний за випуск: Довгаль О.М.
Рецензент: Рибін В.О. – заступник декана ФІОТ,
старший викладач кафедри КСМ.
Розглянуто та схвалено на засіданні циклової комісії за напрямом «Електроніка» протокол № ___ від _____________ Голова комісії ____________ І.В. Винокурова |
Затверджено на засіданні методичної ради коледжу протокол № ___ від «___» ____________ 20 __ Голова методичної ради ____________ О.К. Баршай |
Рецензія
В наданих на рецензію м етодичних рекомендаціях з дисципліни «Мікросхемотехніка» за тематикою: схемотехніка цифрових автоматів та автоматів з пам’яттю для студентів спеціальності 5.090805 «Конструювання, виробництво і технічне обслуговування виробів електронної техніки» надані теми щодо самостійного вивчення даного розділу у відповідності до навчальної програми.
Рекомендації виконані на державній мові, на доступному для студентів рівні. Вони надають можливість студентам узагальнити та доповнити знання теоретичного курсу дисципліни, ґрунтуючись на здобутому під час засвоєння як лекційного так практичного матеріалу.
Методичні рекомендації містять наступні розділи:
Дешифратори-формувачі
Каскадування мультиплексорів. Мультиплексування шин
Суматори з груповою структурою
Двоступеневі тригери
Двійково - кодовані лічильники
Синтез лічильників з довільним коефіцієнтом рахунку
Окрема увага приділяється самоперевірці засвоєння теоретичного матеріалу студентами та самостійному визначенню рівня підготовки за даним розділом у відповідності до розроблених критеріїв
Надані методичні рекомендації сприяють забезпеченню системного підходу щодо вивчення даної дисципліни та послідовності викладання матеріалу, враховуючи обґрунтування зв’язку теоретичних знань з практичними навичками.
Методичні вказівки виконані на достатньо високому рівні та рекомендуються для впровадження в навчальному
Рецензент:
З МІСТ
ВСТУП. СХЕМОТЕХНІКА КОМБІНАЦІЙНИХ ЦИФРОВИХ АВТОМАТІВ ТА АВТОМАТІВ З ПАМ’ЯТТЮ 5
1 Дешифратори-формувачі
2 Каскадування мультиплексорів. Мультиплексування шин
3 Суматори з груповою структурою
4 Двоступеневі тригери
5 Двійково - кодовані лічильники
6 Синтез лічильників з довільним коефіціентом рахунку
7 ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ
СТУДЕНТІВ
7.1 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу схемотехніка цифрових автоматів та автоматів з пам’яттю достатнього рівня складності
7.2 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу схемотехніка цифрових автоматів та автоматів з пам’яттю середнього рівня складності
7.3 Тестові завдання щодо засвоєння матеріалу з розділу схемотехніка цифрових автоматів та автоматів з пам’яттю високого рівня складності
7.4 Критерії оцінювання
РЕКОМЕНДОВАНА ЛИТЕРАТУРА
ВСТУП. СХЕМОТЕХНІКА ЦИФРОВИХ АВТОМАТІВ ТА АВТОМАТІВ З ПАМ’ЯТЮ
Відповідно до логічних функцій в Булевій алгебри в цифровій схемотехніці існують логічні елементи:
Логічний елемент «І» Логічний елемент «АБО» Логічний елемент «НІ»
Рисунок 1 – Умовне графічне позначення основних логічних елементів
На підставі перелічених логічних елементів можна реалізувати будь-яку функціонально завершену цифрову схему з будь-якою комбінацією логічних сигналів.
Комбінаційними називаються функціональні вузли (блоки), логічний стан виходів яких залежить тільки від комбінації логічних сигналів на входах в певний момент часу.
Комбінаційні вузли та блоки цифрових систем або збираються з окремих ІС, що виконують функції елементів І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ, «Виключне» АБО та ін., або виготовляються у вигляді систем ІС, або входять до складу ВІС і НВІС.
Вихідними даними (технічним завданням) для проектування комбінаційного вузла є його функціональний опис і вимоги до основних електричних параметрів.
Функціональний опис комбінаційного вузла зазвичай задається у вигляді таблиці істинності або алгебраїчного виразу. Процес проектування розбивається на декілька послідовних етапів:
- вибір елементної бази та способу реалізації;
- мінімізація заданої логічної функції;
- перетворення мінімізованої логічної функції та синтез логічної схеми;
- синтез електричної схеми;
- аналіз та оптимізація електричної схеми.
Вибір елементної бази (ТТЛ, ЕСЛ, КМДТТЛ або їхньої модифікації) визначається вимогами, пропонованими до електричних параметрів комбінаційного вузла: швидкодією, потужністю, що споживається, завадостійкістю та ін.
Аналіз логічних елементів, і отримані на його основі рекомендації з їхнього застосування дозволяють проектувальнику після оцінних розрахунків вибрати той або інший варіант схеми базового елемента виходячи з вимог технічного завдання. При цьому визначається також можливий спосіб реалізації проектованого вузла:
елементна реалізація на базі готових схем логічних елементів, що випускають серійно у вигляді МІС або входять до складу функціональних бібліотек для проектування ВІС і НВІС;
компонентна реалізація – шляхом розробки оригінальної схеми, яка найбільшою мірою задовольняє вимоги технічного завдання.
Елементна база та спосіб реалізації проектованого пристрою можуть бути визначені в технічному завданні, наприклад шляхом визначення серії мікросхеми, на базі якої даний пристрій повинне бути побудований.
Надані методичні рекомендації розглядають основні види комбінаційних схем.