
- •Методична розробка (конспект лекцій)
- •1.1. Інформаційні основи цифрової схемотехніки та інформаційні міри.
- •Інформатика, інформація, сигнали та їхнє представлення.
- •Інформаційні міри.
- •1.2.Системи числення і кодування чисел.
- •1.2.1. Принципи побудови систем числення.
- •1.2.2. Переведення чисел з однієї системи числення в іншу.
- •1.2.3. Спеціальні системи числення.
- •1.2.4. Кодування від’ємних чисел.
- •1.3.Арифметичні операції з числами.
- •1.3.2. Арифметичні операції множення та ділення.
- •1.4. Логічні основи цифрової схемотехніки.
- •1.4.1. Булева алгебра.
- •1.4.2. Основні булеві (перемикальні) функції.
- •1.4.3. Закони, властивості й тотожності.
- •1.4.4. Аналітичне представлення булевих функцій.
- •1.4.5. Мінімізація булевих функцій.
- •Правила мінімізації
- •1.5. Основні характеристики цифрових мікросхем.
- •1.5.1. Поняття елементів, вузлів і пристроїв.
- •1.5.2. Характеристики логічних елементів.
- •1.5.3. Маркування логічних елементів.
- •2.1. Діодні і діодно-транзисторні логічні елементи.
- •2.1.1. Загальні відомості.
- •2.1.2. Діодні логічні елементи. Діодний елемент чи.
- •Діодний елемент і
- •2.1.3. Діодно – транзисторні логічні елементи (дтл). Діодно - транзисторний елемент не.
- •Діодно – транзисторний елемент не – чи.
- •2.2. Транзисторні логічні елементи.
- •2.2.1. Транзисторна логіка (тл).
- •2.2.2. Інтегральна інжекційна логіка ( л). Елемент не – чи.
- •2.2.3. Транзисторно – транзисторні логічні елементи (ттл).
- •Елемент не – і з простим інвертором.
- •2.2.4. Принцип роботи транзисторів Шотки.
- •2.2.5. Логічні елементи емітерно – зв’язкової логіки (езл).
- •2.2.6. Логічні елементи на мон – та мен – транзисторах.
- •2.3. Імпульсна і потенціально – імпульсна системи елементів.
- •2.3.1. Імпульсна система елементів.
- •2.3.2. Потенціально – імпульсна система елементів.
- •2.4. Магнітна схемотехніка.
- •2.4.1.Магнітні схеми на кільцевих осердях.
- •2.4.2. Магнітні елементи із складним магнітопроводом.
- •2.4.3.Поняття про кріоелектронні магнітні елементи.
- •2.5. Тригери.
- •2.5.1. Загальні відомості.
- •2.5.2. Асинхронні та синхронні rs- тригери. Асинхронні rs- тригери.
- •Синхронні rs- тригери.
- •Двоступеневі rs- тригери.
- •3. Накопичувальні і комбінаційні вузли цифрової
- •3.1.Регістри.
- •3.1.1.Загальна характеристика регістрів.
- •3.1.2.Однофазний і парафазний спосіб записування інформації.
- •3.1.3.Мікрооперації в регістрах. Логічні мікрооперації.
- •Мікрооперації зсуву.
- •3.2. Лічильники.
- •3.2.1.Загальна характеристика лічильників.
- •3.2.2. Двійкові лічильники.
- •3.2.3.Двійково – десяткові лічильники.
- •3.3. Дешифратори і шифратори.
- •3.3.2.Основи побудови дешифраторів. Лінійні дешифратори на два входи і чотири виходи.
- •Пірамідальні дешифратори.
- •Прямокутні дешифратори.
- •3.3.3. Загальні відомості про шифратори.
- •3.3.4. Каскадування шифраторів.
- •3.4. Мультиплексори і демультиплексори.
- •Мультиплексори. Загальна характеристика мультиплексорів.
- •Каскадування мультиплексорів.
- •Мультиплексування шин.
- •3.4.2. Демультиплексори. Загальна характеристика демультиплексорів.
- •Каскадування демультиплексорів.
- •Демультиплексування шин.
- •3.5. Схеми порівняння і контролю.
- •3.5.1.Схеми порівняння. Загальні відомості.
- •Схеми порівняння слів з константою.
- •Схеми порівняння двійкових слів а і в.
- •3.5.2. Схеми контролю парності.
- •3.6. Перетворювачі кодів.
- •Перетворювач прямого коду в обернений.
- •Перетворювач двійково-десяткових чисел в код семисегментного індикатора.
- •3.7. Двійкові суматори.
- •3.7.1. Загальна характеристика суматорів.
- •3.7.2.Однрозрядні суматори.
- •3.7.3.Багаторозрядні суматори.
- •4. Цифро – аналогові та аналого – цифрові перетворювачі.
- •4.1. Елементи цап і ацп.
- •4.1.1. Загальні відомості про перетворювачі інформації.
- •4.2.2. Основні елементи цап і ацп. Електронні ключі.
- •Генератор прямокутних імпульсів.
- •Генератор пилоподібної напруги.
- •4.2 Цифро – аналогові перетворювачі.
- •4.2.1.Загальна характеристика цап.
- •4.2.2.Основні схеми цап.
- •4.2.3.Основні параметри і характеристики цап.
- •4.3. Аналого – цифрові перетворювачі інформації.
- •4.3.1. Загальна характеристика ацп.
- •4.3.2.Основні схеми ацп. Компаратор.
- •Ацп послідовної лічби.
- •Ацп паралельної дії.
- •Ацп «Напруга – код».
- •Ацп «Частота - код».
- •4.3.3. Основні параметри і характеристики ацп.
2.5.2. Асинхронні та синхронні rs- тригери. Асинхронні rs- тригери.
RS- тригером називається запам’ятовуючий елемент з роздільними інформаційними входами для установлення його в стан 0 (R - вхід) і в стан 1 (S - вхід). Назва RS- тригер утворена від перших літерів слів RESET (скинення) і SET (установлення). Керування тригерами може проводитись прямими або інвертованими вхідними сигналами.
RS- тригер має два входи R і S та два виходи Q і . В тригерах виходи Q і завжди знаходяться в протилежних станах: якщо Q = 1, то = 0 та навпаки.
Асинхронний
RS-
тригер на елементах НЕ – І,
його умовне зображення, таблиця істинності
показані на Мал.2.27. Керування тригером
здійснюється інверсними сигналами
,
.
При подачі на обидва входи лог.0 (S = R = 0) на обох виходах встановлюється лог.1 (Q = = 1). Цей стан для тригеру є забороненим та не використовується. При вхідних сигналах S = 0, R = 1 тригер записує інформацію і встановлюється в стан лог.1 (Q = 1, = 0). При вхідних сигналах S = 1, R = 0 тригер очищується і встановлюється в стан лог.0 (Q = 0, = 1). У разі надходження на обидва входи лог.1 (R = S = 1) тригер не перемикається і знаходиться у стані покою або у стані збереження попередньої інформації. Робота тригера у стислій формі записується:
При
=
= 1 ( S
= R
= 0)
Q
=
= 1 заборонений стан.
При = 1, = 0 (S = 0, R = 1) Q = 1, = 0 стан 1.
При = 0, = 1 (S = 1, R = 0) Q = 0, = 1 стан 0.
При = 0, = 0 (S = 1, R = 1) Q , стан збереження інформації.
Асинхронний RS- тригер на елементах НЕ – ЧИ, його умовне зображення, таблиця істинності показані на Мал.2.28. Керування тригером здійснюється прямими сигналами R, S.
Робота тригера описується наступною стислою формою запису.
При S = R = 0 Q , збереження попередньої інформації.
При S = 0,R = 1 Q = 0, = 1 стан 0.
При S = 1,R = 0 Q = 1, = 0 стан 1.
При S = R = 1 Q = = 1 заборонений стан.
Синхронні rs- тригери.
Синхронні RS- тригери мають два інформаційні входи R, S та синхронізуючий С – вхід. Запис інформації можливий за умови збігу вхідного сигналу з сигналом синхронізації. Щоб позначити співпадання синхронізуючого сигналу з інформаційним сигналом використовують позначення СS, СR.
Синхронний RS- тригер на елементах НЕ – І, його умовне зображення, таблиця істинності показані на Мал.2.29. Побудова синхронного RS- тригера здійснюється шляхом використання 4-х елементів НЕ – І. Елементи D1і D2 складають схему керування з прямими входами, а елементи D3 і D4 утворюють фіксатор (асинхронний RS- тригер).
При значенні сигналів СS = 1 на виході елемента D1 встановлюється лог.0 і тригер перемикається в стан 1.
При значенні сигналів СR = 1 на виході елемента D2 встановлюється лог.0 і тригер перемикається в стан 0. Комбінація сигналів СSR = 1 заборонена, оскільки призводить до невизначеного стану тригера. Стислий запис роботи тригера має вигляд.
При СS = СR = 1 Q = 1, = 1 заборонений стан.
При СS = 1, СR = 0 Q = 1, = 0 стан 1.
При СS = 0, СR = 1 Q = 0, = 1 стан 0.
При СS = 0, СR = 0 Q , стан збереження попередньої
інформації.
Синхронний RS- тригер на елементах НЕ - ЧИ, його умовне зображення, таблиця істинності показані на Мал.2.30. Побудова синхронного RS- тригера здійснюється на чотирьох елементах НЕ – ЧИ. Елементи D1і D2 складають схему керування з інверсними входами, а елементи D3 і D4 утворюють фіксатор (асинхронний RS- тригер).
Принцип роботи описується наступним чином.
При
= 1,
= 1
Q
=
=
1 заборонений стан.
При
=
1,
= 0
Q
= 1,
= 0 стан 1.
При = 0, = 1 Q = 0, = 1 стан 0.
При = 0, = 0 Q, стан збереження попередньої інформації.
Недоліком одноступеневих тригерів є те, що при запису нової інформації стара інформація стирається. Для усунення цього недоліку застосовують двоступеневі тригери.