- •Схемотехника цифровых устройств Учебное пособие Новосибирск
- •Кафедра сапр
- •Введение
- •1 Параметры цифровых микросхем
- •1.1 Уровни логического нуля и единицы
- •1.2 Входные и выходные токи цифровых микросхем
- •1.3 Параметры, определяющие быстродействие цифровых микросхем
- •1.4 Описание логической функции цифровых схем
- •2 Основные логические функции и элементы
- •2.1 Функция "не", инвертор
- •2.2 Функция "и", логическое умножение
- •2.3 Функция "или", логическое сложение
- •3 Основные схемотехнические решения цифровых микросхем
- •Диодно-транзисторная логика (дтл);
- •3.1 Диодно-транзисторная логика (дтл)
- •3.2 Транзисторно-транзисторная логика (ттл)
- •3.3 Логика на комплементарных моп транзисторах (кмдп)
- •4 Согласование цифровых микросхем между собой
- •4.1 Согласование микросхем из различных серий между собой
- •Согласование 3- и 5- вольтовых ттл микросхем.
- •Согласование 3- вольтовых ттл микросхем и 2,5- вольтовых кмоп микросхем.
- •4.2 Регенерация цифрового сигнала
- •5 Арифметические основы цифровой техники
- •5.1 Системы счисления
- •5.2 Преобразование чисел из одной системы счисления в другую
- •6 Комбинационные цифровые схемы
- •6.1 Законы алгебры логики
- •Закон одинарных элементов.
- •Законы отрицания.
- •Комбинационные законы.
- •Закон тавтологии (многократное повторение):
- •Правило поглощения.
- •Правило склеивания.
- •6.2 Построение цифровой схемы по произвольной таблице истинности
- •6.3 Декодеры
- •6.4 Шифраторы
- •Универсального кодера.
- •6.5 Мультиплексоры
- •6.6 Демультиплексоры
- •7 Генераторы
- •7.1 Усилительные параметры кмоп инвертора
- •7.2 Осцилляторные схемы
- •7.3 Мультивибраторы
- •7.4 Особенности кварцевой стабилизации частоты генераторов
- •7.5 Одновибраторы
- •8 Цифровые схемы последовательностного типа
- •8.1 Триггеры
- •8.2 Регистры
- •8.3 Счётчики
- •9 Индикаторы
- •9.1 Малогабаритные лампочки накаливания
- •9.2 Газоразрядные лампы
- •9.3 Светодиодные индикаторы
- •9.4. Динамическая индикация
- •9.5 Жидкокристаллические индикаторы
- •10 Разработка цифрового устройства на примере электронных часов
- •10.1 Разработка структурной схемы часов
- •10.2 Разработка принципиальной схемы часов
- •11 Синхронные последовательные порты
- •11.1 Ssi интерфейс (dsp порт)
- •11.2 Spi порт
- •11.3 I2с порт
- •12 Синтезаторы частоты
- •12.1 Схемы фазовой подстройки частоты
- •12.2 Схемы определения ошибки по частоте
- •12.3 Умножители частоты
- •12.4 Частотные детекторы, построенные на основе фапч
- •13 Цифровая обработка сигналов
- •13.1 Структурная схема цифрового устройства обработки сигнала
- •13.2 Особенности аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования
- •Критерии дискретизации по котельникову
- •Погрешность хранения
- •Погрешность выборки
- •Погрешность временного положение стробирующего импульса
- •13.3 Фильтры для устранения эффекта наложения спектров (Антиалайзинговые фильтры)
- •13.4 Дискретизация сигнала на промежуточной частоте (субдискретизация)
- •13.5 Статическая передаточная функция ацп и цап и погрешности по постоянному току
- •13.6 Погрешности преобразования переменного тока
- •Искажения и шум в идеальном n-разрядном ацп
- •14 Виды аналого-цифровых преобразователей
- •14.1 Параллельные ацп
- •14.2 Последовательно-параллельные ацп
- •14.3 Ацп последовательного приближения
- •15 Основные блоки микросхем цифровой обработки сигналов
- •15.1 Двоичные сумматоры
- •15.2 Цифровые умножители
- •15.3 Постоянные запоминающие устройства
- •15.4 Статические оперативные запоминающие устройства (озу)
- •15.5 Цифровые фильтры
- •16 Реализация передатчиков радиосигналов в цифровом виде
- •16.1 Генераторы с цифровым управлением (nco)
- •16.2 Микросхемы прямого цифрового синтеза (dds)
- •16.3 Квадратурные модуляторы (Up converter)
- •16.4 Интерполирующие цифровые фильтры
- •17 Реализация радиоприёмников в цифровом виде
- •17.1 Цифровые преобразователи частоты
- •17.2 Цифровой квадратурный демодулятор
- •17.3 Децимирующие фильтры
- •Список литературы
- •Часть 1. Учебное пособие. Новосибирск , 2006.
- •630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86.
6.4 Шифраторы
Достаточно часто перед разработчиками цифровой аппаратуры встаёт задача, обратная той, что решают дешифраторы. Например, требуется преобразовать восьмеричный или десятичный линейный код в двоичный. Линейный восьмеричный код может поступать, например, с выхода механического переключателя. Составим таблицу истинности подобного устройства.
Таблица 6.5 – Таблица истинности восьмеричного кодера.
|
Входы |
Выходы |
||||||||
№ комбинации |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
4 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Ещё одним источником линейного восьмеричного кода могут стать аналоговые компараторы с различными порогами срабатывания. Такая линейка компараторов используется в составе параллельного аналого-цифрового преобразователя для преобразования аналогового сигнала в цифровой код. Двоичный код более компактен и удобен для последующей обработки. Поэтому требуется преобразователь линейного кода в двоичный. Таблица истинности такого устройства несколько отличается от таблицы, приведённой в таблице 6.5. Таблица истинности кодера параллельного аналого-цифрового преобразователя приведена в таблице 6.6.
Таблица 6.6 – Таблица истинности кодера параллельного аналого-цифрового преобразователя.
|
Входы |
Выходы |
||||||||
№ комбинации |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
4 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Таблицы истинности двух рассмотренных устройств можно объединить. В этом случае ячейки таблицы, для которых неважно, будет ли в них записан ноль или единица, помечены символом "X".
Таблица 6.7 – Таблица истинности восьмеричного