Аникин В.И.

Функциональные устройства микропроцессорных систем

Тольятти, 1999

Министерство общего и профессионального образования РФ

Поволжский технологический институт сервиса

В.И.Аникин

Функциональные устройства микропроцессорных систем

Конспект лекций по дисциплине

«Цифровые устройства и микропроцессоры»

Часть I

Тольятти, 1999

ББК 32.973.26 - 04

А67

Рецензент: кандидат технических наук, доцент А.А.Попов

А67 Аникин В.И. Функциональные устройства микропроцессорных систем. Конспект лекций по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры». Часть I. - Тольятти, ПТИС, 1999 - 36 с.

В конспекте лекций рассмотрены основы алгебры логики, логические функции одной и двух переменных, схемотехника комбинационных базовых и типовых схем, а также цифровые схемы с элементами памяти.

Конспект лекций представляет интерес для студентов и специалистов, изучающих логические методы синтеза нелинейных электрических цепей.

ББК 32.473.26 - 04

Ó Поволжский технологический институт сервиса

Введение

Микропроцессорная техника и цифровые интегральные микросхемы образуют элементную основу современной компьютерной техники, а также находят все более широкое применение и в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Причиной внедрения цифровой и микропроцессорной техники в эти сферы человеческой деятельности является ее дешевизна, высокие надежность и помехозащищенность, удобство и гибкость использования, обеспечивающие высокую степень автоматизации.

Микропроцессорные устройства и цифровая бытовая техника строятся на базе микросхем средней степени интеграции, больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) программируемых интегральных микросхемах. Тем не менее, независимо от степени своей сложности, все эти компоненты, включая БИС и СБИС, базируются на простых, логически обоснованных принципах и базовых функциональных узлах, рассмотрению которых и посвящена первая часть данного пособия.

Материал пособия не требует сколько-нибудь серьезной математической подготовки и специальных знаний по цифровой электронике и полупроводниковой технике. Требуются лишь элементарное понимание принципа работы полупроводникового транзистора в ключевом режиме. Пособие предназначено для студентов младших курсов, специализирующихся в области разработки и обслуживания цифровых и микропроцессорных устройств.

Элементы алгебры логики

Создатель алгебры логики - английский математик Дж. Буль (1815-1864), поэтому алгебру логики называют также алгеброй Буля, или булевой алгеброй.

Основное понятие алгебры логики - высказывание. Высказывание - это некоторое предложение, относительно которого можно сказать, что оно истинно или ложно.

Любое высказывание можно обозначить символом х и считать, что х=1, если высказывание истинно, и х=0, если высказывание ложно. Высказывание абсолютно истинно, если соответствующая ему логическая величина принимает значение х=1 при любых условиях. Высказывание абсолютно ложно, если соответствующая ему логическая величина принимает значение х=0 при любых условиях.

Логическая (булевая) переменная - это такая величина х, которая может принимать только 2 значения - х={0, 1}.

Логическая функция (функция алгебры логики, или булевая функция) - функция f(х₁, х₂, ..., х_n), принимающая значение равное нулю или единице на наборе логических переменных х₁, х₂, ..., х_n.