- •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.
20.5.1 Управление матричными индикаторами Управление неполными матричными индикаторами
Два типа неполных матричных индикаторов изображены на рисунке 20.10, а, б. Местоположение диодов задается числами i и j, причем не все комбинации чисел i и j используются. Для управления такими индикаторами выпускаются ИС К155ИД8 и ИС К155ИД9 (рисунок 20.10 в, г), которые имеют выходы с открытым коллектором и внутренние токоограничивающие резисторы. Внутренние резисторы обеспечивают примерно одинаковый ток для одного и двух последовательно включенных светодиодов. ИС155ИД9 может быть использована для управления семисегментными индикаторами (H7S).
а,б − неполные матричные индикаторы; в − способ подключения их к дешифраторам ИС 155ИД8; г − ИС 155ИД9;
Рисунок 20.10 – Матричные индикаторы
Управление матричными индикаторами
На рисунке 20.11, а показан вид, структура и условное изображение матричного индикатора формата 5 7 типа АЛС358А. Для управления матричным индикатором служат масочные ПЗУ ИС 155РЕ21155РЕ24.
На рисунке 20.12 показана схема индикации 32 символов, построенная на матричном индикаторе АЛС358А и двух знакогенераторах 155РЕ21 и 155РЕ24.
Формирователь кода развертки b0b1b2 выполнен на трехразрядном счетчике К555ИЕ5. Согласование выходов микросхем МПЗУ с индикатором осуществлено с помощью инверторов и транзисторов, необходимых для усиления тока. Обычно предусматривают подключение выходов ОК через резисторы к источнику питания. Если быстродействие не имеет существенного значения, как в данном случае, то резистор можно не использовать. Дешифратор К555ИД10 обеспечивает мультиплексное управление строками индикатора.
а − расположение элементов; б − принципиальная схема;
в − условное изображение
Рисунок 20.11 – Индикатор АЛС358А
Считываемый символ определяет код А0A4, который поступает на входы микросхем МПЗУ. Два старших разряда кода КОИ-7 а5а6 здесь не использованы, поскольку нет необходимости в выборе микросхемы.
Счетчик ИЕ5 под воздействием тактовых импульсов с частотой F (сотни Гц) перебирает адреса строк в естественном порядке их следования. Дешифратор ИД10 под воздействием адресных сигналов на своих входах активизирует низким уровнем строки матрицы так, чтобы через светодиоды выбранных транзисторами столбцов протекал ток от источника питания Uсс.
Выбор столбцов индикатора определяется состоянием выходов микросхем МПЗУ: при лог. 0 (активное состояние) соответствующий инвертор закрывается, а транзистор на его входе открывается, обеспечивая ток через один светодиод матрицы. Если выходы микросхемы РЕ21 и РЕ24 находятся в высокоомном состоянии, то подключенный к этому выходу инвертор открыт, а транзистор закрыт. В результате цепь от источника питания к светодиодам этого столбца разрывается.
Активизация строк матрицы индикаторов дешифратором происходит синхронно с перебором содержимого области памяти, отведенной под один символ и определяемой кодом а0 – а4. Синхронизм обеспечен тем, что код адреса строк b0b1b2 поступает одновременно на дешифратор и на микросхемы памяти. Для микросхем памяти коды выбора символа его развертки составляют единый адресный код А7 – А0, три младших разряда которого А0А1А2 являются кодом развертки, а пять остальных А3 – А7 – кодом выбора символа.
При использовании для отображения информации экрана дисплея параллельный код, снимаемый с выходов V1– V5 блока памяти, необходимо преобразовать в последовательность сигналов. Решить эту задачу можно с помощью мультиплексора или параллельно-последовательных регистров сдвига.
Рисунок 20.12 − Знакогенератор с матричным индикатором
