- •Основы теории цифровых устройств и цифровые интегральные схемы
- •Содержание
- •1 Основы теории цифровых устройств…………………….…11
- •4 Цифровые интегральные микросхемы….…………….……63
- •22 Жидкокристаллические знакосинтезирующие
- •Сокращения и мнемонические обозначения
- •Предисловие
- •1 Основы теории цифровых устройств
- •1.1 Классификация
- •1.2 Система обозначений ис
- •1.3 Основные характеристики логических элементов
- •2 Арифметические оcновы цифровых устройств
- •2.1 Позиционная система счисления
- •Метод деления / умножения
- •Метод вычитания
- •2.3 Формы представления чисел в цифровых устройствах
- •Представление чисел с плавающей точкой
- •2.4 Двоичная арифметика
- •Сложение и вычитание двоично-десятичных чисел
- •2.5 Кодирование отрицательных чисел
- •2.6 Умножение и деление двоичных чисел
- •3 Логические основы цифровых устройств
- •3.2 Основные законы алгебры логики
- •3.3 Элементарные логические функции
- •3.4 Представление переключательных функций
- •3.5 Функционально полные системы переключательных
- •3.6 Минимизация переключательных функций
- •3.6.1 Минимизация логических функций методом Квайна
- •3.6.2 Минимизация логических функций с помощью карт Карно
- •4 Цифровые интегральные микросхемы
- •4.1 Базовый логический элемент ттл
- •4.2 Логические элементы или-не
- •4.3 Логические элементы с открытым коллектором и
- •4.4 Разветвление и объединение выходов и входов
- •4.5 Триггер Шмитта
- •4.6 Рекомендации по применению логических элементов ттл
- •5 Микросхемы ттл с транзисторами шоттки
- •5.1 Введение
- •5.2 Транзисторы с диодами Шоттки
- •5.3 Базовый логический элемент ис к533
- •5.4 Быстродействующие ттлш ис к530
- •5.5 Базовый логический элемент ис к1533
- •6 Цифровые микросхемы с кмоп-транзисторами
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Инвертор кмоп
- •А − упрощенная схема; б − полная схема с защитными и паразитными диодами
- •6.3 Буферный каскад
- •6.4 Основные характеристики инвертора
- •6.5 Тактируемый двунаправленный ключ
- •6.6 Логические элементы кмоп типа и-не, или-не
- •6.7 Разновидности простых лэ кмоп На основе базовых лэ спроектированы все микросхемы, входящие в состав серий кмоп: 561, к561, 564, 564в, к564, н564, кр1561, 1564.
- •6.8 Рекомендации по применению ис кмоп
- •7 Интегральные схемы эсл
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Базовый логический элемент ис к1500
- •7.3 Особенности применения эсл
- •8 Интегральные схемы на основе арсенида галия
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Базовый лэ сверхбыстродействующих ис к6500
- •8.3 Логические элементы, регистры, счетчики
- •9 Шифраторы
- •10 Дешифраторы
- •10.1 Линейные дешифраторы
- •10.2 Ступенчатые дешифраторы
- •Реализация функции
- •10.3 Дешифраторы-демультиплексоры ттл
- •11 Мультиплексоры
- •11.1 Назначение и принцип работы
- •11.2 Мультиплексоры ттл
- •11.3 Наращивание разрядности мультиплексоров
- •11.5 Синтез комбинационных схем на мультиплексорах
- •12 Арифметические устройства
- •12.1 Комбинационные двоичные сумматоры
- •13 Схемы сравнения цифровых кодов
- •13.1 Общие положения
- •13.2 Цифровые компараторы и их применение
- •Компаратора
- •14 Преобразователи кодов
- •14.2 Преобразователи кода для неполных матричных
- •15 Триггеры
- •15.1 Общие положения
- •15.2 Классификация триггеров
- •15.3 Триггерная ячейка r-s -типа
- •15.4 Асинхронные rs-триггеры на логических элементах и-не
- •15.5 Синхронные одноступенчатые триггеры
- •Микросхема к564 тм3
- •15.8 Счетные триггеры
- •Как самостоятельные изделия двухступенчатые синхронные триггеры не выпускаются, но они являются базой для построения счетных т-триггеров и универсальных jk - триггеров.
- •15.9 Универсальные jk-триггеры
- •А − jk − триггера; б − функциональное обозначение
- •16 Регистры
- •16.1 Параллельные регистры
- •16.2 Сдвигающие регистры
- •16.2.1 Последовательный регистр сдвига вправо
- •Регистра при сдвиге вправо
- •16.2.2 Реверсивный регистр
- •16.3 Кольцевые регистры-счетчики
- •16.3.1 Кольцевой регистр сдвига единицы
- •16.3.2 Кольцевой счетчик
- •17 Счетчики
- •17.1 Двоичные суммирующие счетчики с последовательным
- •17.3 Двоичные счетчики с параллельным переносом
- •17.4 Реверсивный двоичный счетчик
- •17.5 Десятичный счетчик
- •Счетчика
- •17.6 Типовые счетчики
- •17.6.2 Синхронные счетчики
- •17.6.3 Реверсивные счетчики
- •18 Программируемые делители
- •18.1 Программируемые делители с предварительной установкой
- •18.2 Программируемый делитель на к561ие15
- •19 Газоразрядные индикаторы
- •Напряжение зажигания, в…...............................170
- •20 Полупроводниковые индикаторы
- •20.1 Общие сведения
- •20.2 Управление единичными и шкальными индикаторами
- •А − ис155ид12; б − условное изображение
- •20.3 Одноразрядные знакосинтезирующие индикаторы
- •20.4 Полупроводниковые многоразрядные индикаторы
- •Индикаторов
- •20.4.1 Мультиплексная индикация
- •20.5 Матричные индикаторы
- •20.5.1 Управление матричными индикаторами Управление неполными матричными индикаторами
- •Управление матричными индикаторами
- •20.5.2 Блок формирования символов
- •21 Вакуумные люминцентные индикаторы
- •21.1 Введение
- •21.2 Одноразрядные вли
- •21.3 Многоразрядные индикаторы
- •Управление многоразрядными ивл
- •21.4 Шкальные индикаторы
- •21.5 Матричные индикаторы вли
- •22 Жидкокристаллические знакосинтезирующие индикаторы
- •22.1Общие сведения
- •22.2 Разновидности жки
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Основы теории цифровых устройств и цифровые интегральные схемы
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Регистра при сдвиге вправо
Цифровой код, поступившей на вход первого триггера в виде 1-0-1-1, через четыре такта установится на выходах триггеров Q1 – Q4 в таком же виде. Первая поступившая на вход D единица за четыре такта продвинулась в четвертый триггер, вторая цифра нуль за три оставшихся такта продвинулась в третий триггер и т.д. На временных диаграммах (рисунок 16.6) хорошо видно продвижение первой входной единицы на одну позицию вправо с приходом каждого тактового импульса. После четвертого такта входная цифровая последовательность 1-0-1-1 установится на выходах Q4 – Q1 в виде параллельного кода, который может быть считан внешним устройством.
16.2.2 Реверсивный регистр
Последовательный регистр сдвига влево, выполненный на триггерах типа-D, тактируемых фронтом, показан на рисунке 16.7. Цифровая информационная последовательность поступает на вход D крайнего правого триггера DD4 и снимается с выхода Q1 крайнего левого триггера.
Р
Q3
Реверсивный сдвигающий регистр можно построить на JK-триггерах или триггерах типа D с использованием дополнительных логических ячеек 2И-2И-ИЛИ, «исключающее ИЛИ». На рисунке 16.8 приведена принципиальная схема трехразрядного реверсивного сдвигающего регистра, собранного на триггерах типа D, тактируемых фронтом.
Рисунок 16.7 – Четырехразрядный сдвигающий регистр влево
с последовательным вводом
При подаче управляющего сигнала V=1 происходит прием информации со входа DI-1 и сдвиг информации слева направо при поступлении каждого синхроимпульса на вход ТИ. Благодаря наличию инвертора в управляющей цепи V нижние логические ячейки И схем «исключающего ИЛИ» отключены. При изменении уровня управляющего сигнала V с единичного на нулевой происходит изменение режима работы регистра на «сдвиг влево». Теперь запрещена работа верхних логических ячеек И схемы «исключающего ИЛИ» и запись информации будет происходить по входу Q4, на который можно подавать информацию с четвертого триггера (Q4 = DI-2) или любого другого источника, а сдвиг информации будет происходить справа налево.
Рисунок 16.8 – Принципиальная схема реверсивного
сдвигающего регистра
Регистр сдвига с параллельным и последовательным вводом информации и последовательным ее выводом. В схеме использованы двухступенчатые D-триггеры с записью информации по входу D фронтом 1/0 тактового импульса S и принудительной асинхронной установкой триггера в состояние 1 или 0 сигналами Sa = 0 и Ra = 0 (рисунок 16.9). Последовательный ввод информации происходит при высоком уровне сигнала S/P (последовательно – параллельно). При этом нулевой уровень сигнала устанавливается на общих входах ячеек DD5.1 – DD5.4 и DD6.1 – DD6.4 и работа этих ячеек запрещена. С приходом каждого переднего фронта тактирующего импульса на вход С происходит запись информации со входа S и сдвиг ее на один шаг вправо.
Благодаря инвертору DD7 тактирование происходит по фронту 0/1 тактовых импульсов. При низком уровне сигнала s/p регистр переводится в режим асинхронной параллельной загрузки по входам D0 – D3.
Рисунок 16.9 – Регистр с параллельным и последовательным вводами последовательным выводом
