Оглавление

1. Совместная работа цифровых элементов в составе узлов и устройств 2

2 Цифровые компараторы 3

3 Функциональные узлы комбинационного типа. Функциональные узлы последовательного типа. 4

4 Триггеры. Виды, типы, способы построения и работа 4

5 Регистры. Виды, типы, способы построения и работа. 4

6 Виды, типы и функциональное устройство счетчиков и делителей. 5

7 Виды, типы и функциональное устройство шифраторов и дешифраторов. 5

8 Виды, типы и функциональное устройство мультиплексоров и селекторов 6

9 Функциональное устройство полусумматоров, сумматоров и АЛУ 6

10 Элементы индикации 7

1. Совместная работа цифровых элементов в составе узлов и устройств

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — разновидность цифровых логических микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного.

П ростейший базовый элемент ТТЛ выполняет логическую операцию И-НЕ, в принципе повторяет структуру ДТЛ микросхем и в то же время за счёт использования многоэмиттерного транзистора, объединяет свойства диода и транзисторного усилителя, что позволяет увеличить быстродействие, снизить потребляемую мощность и усовершенствовать технологию изготовления микросхемы.

2и-не

ТТЛ получила широкое распространение в компьютерах, электронных музыкальных инструментах, а также в контрольно-измерительной аппаратуре и автоматике (КИПиА). Благодаря широкому распространению ТТЛ входные и выходные цепи электронного оборудования часто выполняются совместимыми по электрическим характеристикам с ТТЛ. Максимальное напряжение в схемах с ТТЛ может достигать 24В, однако это приводит к большому уровню паразитного сигнала. Достаточно малый уровень паразитного сигнала при сохранении достаточной эффективности достигается при напряжении 5В, поэтому данная цифра и вошла в технический регламент ТТЛ.

2 или-не

Резисторно-транзисторная логика (РТЛ) — технология построения логических электронных схем на базе простых транзисторных ключей. Достоинства:

• Конструктивная простота;

• Низкая стоимость.

Недостатки:

• Высокая рассеиваемая мощность (как на включенном ключе так и на резисторах);

• Нечёткий уровень сигналов (уровень единицы от ~0,9В до напряжения питания);

• Крайне низкое быстродействие;

• Низкая помехоустойчивость;

• Cложность разработки;

• Низкая нагрузочная способность выходов (обычно не более трёх входов других элементов).

Диодно-транзисторная логика (ДТЛ), англ. Diode–transistor logic (DTL) — технология построения цифровых схем на основе биполярных транзисторов, диодов и резисторов. Своё название технология получила благодаря реализации логических функций (например, 2И) с помощью диодных цепей, а усиления и инверсии сигнала — с помощью транзистора. Основное преимущество ДТЛ перед более ранней технологией РТЛ — возможность создания большого числа входов. Логические элементы на основе ДТЛ являлись основой для многих ЭВМ второго поколения, например БЭСМ-6, IBM 1401,

Согласование по току

Суммарный входной ток микросхем-нагрузок не должен превышать максимального выходного тока микросхемы - источника логического сигнала, если напряжения логических уровней этих микросхем совпадают.

Для согласования логических уровней сигналов между цифровыми блоками применяются преобразователи уровней. (U или R - отличие)

Задача согласования логических уровней микросхем может быть решена:

- с помощью схем на дискретных элементах,

- с помощью операционных усилителей и компараторов,

- с помощью оптопар,

- с помощью специализированных микросхем-преобразователей уровней с двумя питающими напряжениями, 

- с помощью буферов с открытым стоком,

- с помощью микросхем совместимых с  низкоуровневыми логическими сигналами,

- с помощью микросхем выдерживающих повышенные уровни сигналов. 

Нагрузочная способность логического элемента определяется коэффициентом разветвления. Коэффициент разветвления n указывает максимально возможное число входов элементов, которые могут быть подключены к выходу данного элемента.