5.1.1.2. Класифікація цифрових пристроїв.

1. Формувачі імпульсних сигналів (одновібратори, обмежувачі амплітуди, компаратори, подільники імпульсів, тактові генератори, АЦП, ЦАП, перетворювачі f-кодів та інш.) (електрофізична задача).

2. Цифрові автомати - від найпростіших логічних елементів до мікро-ЕОМ. Виконується певна послідовність арифметичних та логічних операцій (схемотехнічна задача).

Залежно від числа логічних елементів (ЛЕ) в одній мікросхемі вони поділяються (табл.5.1):

Таблиця 5.1 – Класифікація цифрових мікросхем залежно від їх складності

Позначення	Складність	Кількість елементів
МІС	малі	1-10 ЛЕ
СІС	середні	10-100 ЛЕ
ВІС	великі	100-1000 ЛЕ
НВІС	надвеликі	1000-10000 ЛЕ
СВІС	супервеликі	10000 і > ЛЕ

Зв’язки між ЛЕ можуть бути потенційними, імпульсними, імпульсно-потенційними.

Потенційні - гальванічні зв'язки між статичними ЛЕ.

Імпульсні - застосування тільки імпульсних елементів.

Для потенційних –повинна бути витримка часу для завершення перехідних процесів після перемикань.

Для імпульсних - обов`язково синхронізація.

Імпульсно-потенційні зв`язки- складніші, але схемотехнічно гнучкіші.

Види мікросхем ЦТ:

ГОСТ 17021-88.Мікросхеми інтегральні. Терміни та визначення.

ГОСТ 19480-89. Мікросхеми інтегральні. Терміни,визначення та буквенні позначення електричних параметрів.

ГОСТ 18682-73. Мікросхеми інтегральні. Система умовних позначень.

ГОСТ 17467-88. Мікросхеми інтегральні. Основні параметри.

ГГ – Генератор прямокутних сигналів

КТ – Комутатор струму

КН – Комутатор напруги

КП – Комутатор інший

Логічні елементи

ЛИ – І

ЛН –НЕ

ЛЛ – АБО

ЛА – І-НЕ

ЛЕ – АБО-НЕ

ЛС – І-АБО

ЛБ – І-НЕ/АБО-НЕ

ЛД – розширювачі

ЛП – інші

ПУ – перетворювачі рівня

5.1.1.3. Кодування, коди. Код – набір правил, що розкривають спосіб зображення даних за допомогою умовних значків чи символів.

Байт – восьмирозрядне (восьмибітове) число двійкове; є як правило, одиницею обміну даними між окремими ЦП, які оперують ним,як одним цілим.

1 байт =8біт : 1 байт: 2⁸=256 різних повідомлень.

Корисно знати: 1024 біт 10³ біт=2¹⁰ біт=1 Кбіт

1048576 біт 10⁶ біт =2²⁰ біт=1 Мбіт

1 байт =2³ біт = 8 біт

1024 байт =2¹⁰ байт = 1 Кбайт = 1 К

1048576 байт =2²⁰ байт = 1 Мбайт =1 М

Над двійковими кодами можуть виконуватись як логічні, так і звичайні арифметичні операції. Логічні змінні - цифрові сигнали 0 і 1.

В цифровій техніці застосовується різноманітні коди (табл. 5.2).

Операнди - двійкові коди (слова), що несуть числову інформацію (дані), де комбінації символів 0 і 1-це двійкові числа, тобто числа у двійковій системі числення.

На вхід числового пристрою початкова інформація може надходити у вигляді аналогового сигналу, так і чисел (в десятковій системі числення) або букв і символів. В усіх випадках повинне бути попереднє перетворення –кодування.

Таблиця 5.2 - Різні коди чисел

Десяткова цифра	ДДК 8-4-2-1	ДДК 2-4-2-1	ДДК 8-4-2-1 +3	Код Грея	Код Джонсона	Обернений код двійко-вого числа	Доповняль-ний код двійкового числа
0	0000	0000	0011	0000	00000	11111	00000
1	0001	0001	0100	0001	10000	11110	11111
2	0010	0010	0101	0011	11000	11101	11110
3	0011	0011	0110	0010	11100	11100	11101
4	0100	0100	0111	0110	11110	11011	11100
5	0101	1011	1000	0111	11111	11010	11011
6	0110	1100	1001	0101	01111	11001	11010
7	0111	1101	1010	0100	00111	11000	11001
8	1000	1110	1011	1100	00011	10111	11000
9	1001	1111	1100	1101	00001	10110	10111
10	10000	10000	10011	1111	00000	10101	10110
11	10001	10001	10100	1110	10000	10100	10101
12	10010	10010	10101	1010	11000	10011	10100
13	10011	10011	10110	1011	11100	10010	10011
14	10100	10100	10111	1001	11110	10001	10010
15	10101	11011	11000	1000	11111	10000	10001
16	10110	11100	11001	11000	01111	01111	10000
17	10111	11101	11010	11001	00111	01110	01111

Кодування – перетворення вхідної інформації у форму, зручну для цифрового пристрою.

АЦП – дискретизація в часі, квантування за рівнем та кодування.

Кодування - перетворення з однієї системи числення в іншу. Після введення та кодування вхідної інформації ЦП виконує за заданим алгоритмом усі необхідні операції та перетворення. Після цього виводиться для “індикації“, і (або) реєстрації.

Шістнадцяткова система числення – 0,1,2,…,9,А,В,С,Д,Е,F. Вісімкова система числення – 0,1,2,…,7.