Методична розробка (конспект лекцій)

1.

Арифметичні і логічні основи цифрової схемотехніки

6

1.1.

Інформаційні основи цифрової схемотехніки та інформаційні міри

6

1.1.1.

Інформатика, інформація, сигнали та їх представлення

6

1.1.2.

Інформаційні міри

8

1.2.

Системи числення і кодування чисел

9

1.2.1.

Принципи побудови систем числення

9

1.2.2.

Переведення чисел з однієї системи числення в іншу

11

1.2.3.

Спеціальні системи числення

13

1.2.4.

Кодування від’ємних чисел

13

1.3.

Арифметичні операції з числами

15

1.3.1.

Арифметичні операції додавання та віднімання

15

1.3.2.

Арифметичні операції множення та ділення

17

1.4.

Логічні основи цифрової схемотехніки

18

1.4.1.

Булева алгебра

18

1.4.2.

Основні булеві (перемикальні) функції

19

1.4.3.

Закони, властивості й тотожності

20

1.4.4.

Аналітичне представлення булевих функцій

22

1.4.5.

Мінімізація булевих функцій

24

1.5.

Основні характеристики цифрових мікросхем

27

1.5.1.

Поняття елементів, вузлів і пристроїв

27

1.5.2.

Характеристики логічних елементів

28

1.5.3.

Маркування логічних елементів

29

2.

Основні логічні елементи цифрової схемотехніки

32

2.1.

Діодні і діодно-транзисторні логічні елементи

32

2.1.1.

Загальні відомості

32

2.1.2.

Діодні логічні елементи:

Діод ний елемент ЧИ

Діод ний елемент І

33

33

33

2.1.3.

Діодно-транзисторні логічні елементи (ДТЛ):

Діодно-транзисторний елемент НЕ

Діодно-транзисторний елемент НЕ-ЧИ

Діодно-транзисторний елемент НЕ-І

34

34

35

35

2.2.

Транзисторні логічні елементи

36

2.2.1.

Транзисторна логіка (ТЛ). Елемент НЕ-ЧИ

36

2.2.2.

Інтегральна інжекційна логіка. Елемент НЕ-ЧИ

36

2.2.3.

Транзисторно-транзисторні логічні елементи (ТТЛ):

Елемент НЕ-І з простим інвертором

37

37

2.2.4.

Принцип роботи транзисторів Шотки.

Логічний елемент ТТЛШ з відкритим колектором

38

38

2.2.5.

Логічні елементи емітерно-з’вязкової логіки (ЕЗЛ)

39

2.2.6.

Логічні елементи на МОН та МЕН транзисторах

40

2.3.

Імпульсна і потенціально-імпульсна система елементів

41

2.3.1.

Імпульсна система елементів

41

2.3.2.

Потенціально-імпульсна система елементів

43

2.4.

Магнітна схемотехніка

43

2.4.1.

Магнітні схеми на кільцевих осердях

44

2.4.2.

Магнітні елементи із складним магнітопроводом

45

2.4.3.

Поняття про кріоелектронні магнітні елементи

45

2.5.

Тригери

46

2.5.1.

Загальні відомості

46

2.5.2.

Асинхронні та синхронні RS – тригери:

Асинхронні RS – тригери

Синхронні RS – тригери

Двоступеневі RS – тригери

47

47

48

49

2.5.3.

JK - тригери

49

2.5.4.

Т - тригери

50

2.5.5.

D - тригери

50

3.

Накопичувальні і комбінаційні вузли цифрової схемотехніки

51

3.1.

Регістри

51

3.1.1.

Загальна характеристика регістрів

51

3.1.2.

Однофазний і пара фазний спосіб записування інформації

52

3.1.3.

Мікрооперації в регістрах:

Логічні мікрооперації

Мікрооперації зсуву

52

52

53

3.2.

Лічильники

54

3.2.1.

Загальна характеристика лічильників

54

3.2.2.

Двійкові лічильники

56

3.2.3.

Двійково-десяткові лічильники

56

3.3.

Дешифратори і шифратори

57

3.3.1.

Загальна характеристика дешифраторів

57

3.3.2.

Основи будови дешифраторів:

Лінійні дешифратори на два входи і чотири виходи

Пірамідальні дешифратори Прямокутні дешифратори

58

58

58

59

3.3.3.

Загальні відомості про шифратори

60

3.3.4.

Каскадування шифраторів

60

3.4.

Мультиплексори і демультиплексори

61

3.4.1.

Мультиплексори:

Загальна характеристика мультиплексорів

Каскадування мультиплексорів

Мультиплексування шин

61

61

62

63

3.4.2.

Демультиплексори:

Загальна характеристика демультиплексорів

Каскадування демультиплексорів

Демультиплексування шин

63

63

64

64

3.5.

Схеми порівняння і контролю

65

3.5.1.

Схеми порівняння:

Загальна характеристика. Схеми порівняння слів з константою

Схеми порівняння двійкових слів А і В

65

65

66

3.5.2.

Схеми контролю парності

67

3.6.

Перетворювачі кодів.

Загальна характеристика перетворювачів кодів

Перетворювач прямого коду в обернений

Перетворювач двійково-десяткових чисел в код семи сегментного індикатора

69

69

69

70

3.7.

Двійкові суматори

71

3.7.1.

Загальна характеристика суматорів

71

3.7.2.

Одно розрядні суматори

73

3.7.3.

Багато розрядні суматори

74

4.

Цифро-аналогові та аналого-цифрові перетворювачі

76

4.1.

Елементи ЦАП і АЦП

76

4.1.1.

Загальні відомості про перетворювачі інформації

76

4.1.2.

Основні елементи ЦАП та АЦП:

Електронні ключі

Генератор прямокутних імпульсів

Генератор пилоподібної напруги

Операційний підсилювач

76

76

77

78

78

4.2.

Цифро-аналогові перетворювачі

79

4.2.1.

Загальна характеристика ЦАП

79

4.2.2.

Основні схеми ЦАП

79

4.2.3.

Основні параметри і характеристики ЦАП

81

4.3.

Аналого-цифрові перетворювачі інформації

82

4.3.1.

Загальна характеристика АЦП

82

4.3.2.

Основні схеми АЦП:

Компаратор

АЦП послідовної лічби

АЦП паралельної лічби

АЦП «Напруга - код»

АЦП «Частота - код»

83

83

83

84

84

85

4.3.3.

Основні параметри і характеристики АЦП

85