- •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.
21.2 Одноразрядные вли
Этот вид индикаторов к настоящему времени нашел широкое распространение. Основными областями применения одноразрядных ВЛИ являются различные малоразрядные (2 – 3 разряда) или нестандартные по числу разрядов табло и панели. Это могут быть, например указатели номера канала в телевизорах, этажности в лифтах или времени приготовления в бытовых электроплитах, информационные панели в кассовых аппаратах, в диспетчерских пультах различного назначения, информационные табло в сочетании с другой информацией. Индикаторы ИВ-1 и ИВ-1А позволяют индицировать точку и тире. Большая часть остальных индикаторов имеют семь – восемь анодов-сегментов, расположенных в виде восьмерки и точки. К ним относятся индикаторы ИВ-3, ИВ-6, ИВ-8, ИВ-11, ИВ-12, ИВ-22, ИВ-24. Вакуумные люминесцентные индикаторы с увеличенным числом анодовсегментов (например, ИВ-4, ИВ-17, ИВЛ1-18/7, имеющие по восемнадцать анодов-сегментов) позволяют высветить на одном знакоместе не только набор цифр от 0 до 19 двух размеров, полный русский, латинский алфавиты и некоторые греческие буквы, но и отдельные буквенно-цифровые сочетания одновременно. На рисунке 21.1 приведены изображения некоторых индикаторов.
К основным характеристикам одноразрядных ВЛИ относятся: число анодов-сегментов; размер знака; яркость свечения; напряжение накала – UН; напряжение на сетке и аноде постоянное – UC, UA; импульсное напряжение на сетке и аноде – UСИ, UАИ; ток сетки и сегмента постоянный – IC, IA; импульсный ток сетки и анода – IСИ, IАИ.
Рисунок 21.1 – Расположение анодов-сегментов в индикаторах:
а − ИВ-1А; б − ИВ-12; в − ИВЛ1-18/1
Часть основных параметров индикаторов ВЛИ приведена в таблице 21.1. Из нее следует, что индикаторы работают при постоянных питающих напряжениях 20 – 30 В, за исключением ИВ-23, ИВ-24, и токах сегмента 0,5 – 4 мА и токах сетки 10 – 15 мА. При импульсном питании (50 – 70 В) значения токов сетки и сегментов возрастают пропорционально амплитуде питающего напряжения.
Таблица 21.1− Основные параметры одноразрядных
индикаторов
ВЛИ
Для согласования ВЛИ с ИС можно использовать любые преобразователи двоичного, двоично-десятичного кода в код управления семисегментным индикатором. Между выходами преобразователя и индикатором следует поставить транзисторные ключи для обеспечения коммутации высокого анодного напряжения 2530 В (рисунок 21.2). Для непосредственного управления низковольтными ВЛИ может быть использована ИС 564ИД5 (рисунок 21.3). Питание микросхемы, следовательно, анодов-сегментов и сетки осуществляется от источника питания +5 В. Для увеличения амплитуды управляющих напряжений на катод индикатора и вывод 7 микросхемы подано дополнительное напряжение минус 10 В.
Рисунок 21.2 – Схема управления индикатором ИВ-22А
.
Рисунок 21.3 − Схема управления низковольтным
индикатором ИВ-24
21.3 Многоразрядные индикаторы
Многоразрядные низковольтные люминесцентные индикаторы предназначены для малогабаритных средств электронной и вычислительной техники, электронных настольных часов, устройств измерительной техники и т.д. Многоразрядные индикаторы могут иметь число разрядов 4, 6, 9, 12, 13, 14 и более. Для сокращения числа выводов и обеспечения работы в мультиплексном режиме одноименные аноды-сегменты во всех разрядах электрически соединены между собой внутри индикатора и имеют общие выводы. Управляющие сетки выполнены так, что каждый разряд имеет отдельный вывод. Общее число выводов управляемых электродов равно сумме анодов сегментов и числа разрядов. Катод прямого накала является общим для всех разрядов и имеет два вывода, к одному из которых подсоединен внутренний защитный слой баллона. Один цифровой разряд представляет собой набор сегментов в виде восьмерки, отдельно расположен десятичный знак (точка). Многоразрядные индикаторы выпускаются в цилиндрических и плоских баллонах (рисунок 21.4), принципиального отличия между ними нет.
Принцип работы многоразрядных индикаторов такой же, как и одноразрядных.
Рисунок 21.4 − Вид индикатора:
а − в цилиндрическом; б − плоском баллонах
