Контрольные вопросы

1. Каким образом используются машинно-ориентированные языки и языки высокого уровня в микропроцессорных системах управления?

2. В чем сходство и в чем различие буквенно-цифровых кодов ASCII и ISO-7bit?

3. Преобразуйте десятичное число: а) 18,8; б) 22,2 в двоично-десятичное, двоичное, восьмеричное, шестнадцатеричное.

4. Изобразите круговой 3-разрядный датчик положения, работающий в коде Грея.

5. Приведите примеры информации в унитарном и позиционном кодах.

5. Интегральные преобразователи информации

5.1. Интегральные догические микросхемы

Уважаемый читатель! Освоили ли Вы интегральные схемы? Если нет, то нижеследующие сведения будут Вам полезны. 14–16 выводов – обычные микросхемы (рис. 5.1). 40 и больше – микропроцессоры и СБИС. Обычно 7 – общий вывод (), 14 – питание (+5 В). Семейства микросхем (рис. 5.2)

Рис. 5.1. Вид микросхемы сверху

• КМОП – комплиментарная (взаимодополняющая): металл оксид-полупроводник.

• ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика (табл. 5.1).

• ЭСЛ – эмиттерно-связанная логика.

Рис. 5.2. Элементы семейств интегральных логических микросхем

КМОП:

• некритична к напряжению ( );

• очень малое потребление (в 1000 раз в статике меньше ТТЛ);

• наименьшее быстродействие.

ТТЛ:

• самое распространенное семейство;

• средние показатели.

ЭСЛ:

• наибольшее быстродействие;

• наибольшее потребление энергии.

Таблица 5.1

Наиболее популярные микросхемы ТТЛ серии

Поколения	Отечеств	Зарубеж	Характеристика
1-е	К134	74L	Маломощная	1	33
	К155	74	–	10	9
	К131	74H	Быстродействующая	22	6
2-е	К555	74LS	–	2	9,5
	К531	74S	Быстродействующая	19	3
3-е	К1533	74ALS	Маломощная	1,2	4
	К1531	74F	Быстродействующая	4	3

КМОП 74С  74 (питание аналогично).

74НС  74LS.

AS – сверхскоростные.

FASN – среднее между AS и ALS.

Для начала следует освоить все элементы серии К155:

Логические элементы ЛЕ, ЛА, ЛП, ЛЛ, ЛИ, ЛР; буферные элементы АП, ИП; триггеры ТМ, ТЛ, ТР, ТВ; счетчики ИЕ; регистры ИР; дешифраторы и шифраторы ИД, ИВ; мультиплексоры КП; сумматоры ИМ; преобразователи кодов ПР; цифровой компаратор К555СП1.

Логический элемент можно представить как усилитель с коэффициентом усиления 20.

Есть логические элементы с открытым коллекторным выходом, имеющие повышенную нагрузочную способность. Эти элементы позволяют также объединять выходы нескольких элементов. На рис. 5.3 транзисторы 3 элементов по схеме «ИЛИ» работают на одну индикаторную лампу.

Рис. 5.3. Микросхема ТТЛ с открытым коллектором

Есть элементы с 3 устойчивыми состояниями: высокий потенциал, низкий потенциал, высокое сопротивление. Данные элементы

позволяют подключать только один элемент на общую магистраль данных. Выходной каскад такого элемента дан на рис. 5.4. Если открыть транзистор Т1, то – на выходе 1, транзистор Т2 – 0. Если закрыты оба транзистора, схема от выхода отключена. Для изучения логических микросхем рекомендуется справочник Шило В.Л. «Популярные цифровые микросхемы», имеющий много переизданий.

Рис. 5.4. Микросхема ТТЛ с тремя устойчивыми состояниями