- •Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар
- •1 Цифрлық құрылғылар
- •1.1 Цифрлық құрылғылардың математикалық негіздері
- •1.1.1 Екілік санау жүйесі
- •1.1.2.1 Сандардың түрлендірілімі
- •1.1.1.1.1 Ондық санның екілік санға түрлендірілуі
- •1.1.1.1.2 Екілік санның ондық санға түрлендірілуі
- •1.1.1.1.3 Санның оналтылық жазылымы
- •1.1.2 Логикалық функциялар
- •1.1.2.1 Негізгі функциялар
- •1.1.2.2 Әмбебап функциялар
- •1.1.3 Логика алгебрасының заңдары мен заңдылықтары
- •1.1.4 Күрделі функциялар
- •1.1.4.1 Логикалық функцияларды минимизизациялау
- •1.1.4.1.1 Тікелей түрлендіру тәсілі
- •1.1.4.1.2 Карно картасы арқылы түрлендіру
- •1.1 Сурет
- •1.2 Сурет
- •1.1.4.1.3 Арнайы түрлендіргішті пайдалану
- •1.3 Сурет
- •1.2 Қиыстырма құрылғылар
- •1.2.1 Логикалық элементтер
- •1.4 Сурет
- •1.2.1.1 Логикалық элементтердің тез әрекеттілігі
- •1.5 Сурет
- •1.6 Сурет
- •1.7 Сурет
- •1.8 Сурет
- •1.2.2 Қиыстырма құрылғыларды құру тәртібі
- •1.9 Сурет
- •1.2.3 Қалыпты қиыстырма құрылғылар
- •1.2.3.1 Шифраторлар
- •1.10 Сурет
- •1.11 Сурет
- •1.2.3.1.1 Шифратордың өлшемін ұлғайту
- •1.12 Сурет
- •1.2.3.2 Дешифраторлар
- •1.13 Сурет
- •1.14 Сурет
- •1.2.3.2.1 Дешифратор негізінде қиыстырма құрылғы құру
- •1.15 Сурет
- •1.2.3.3 Мультиплексорлар
- •1.16 Сурет
- •1.2.3.3.1 Мультиплексор негізінде қиыстырма құрылғы құру
- •1.17 Сурет
- •1.2.3.4 Демультиплексорлар
- •1.18 Сурет
- •1.2.3.5 Қосуыштар
- •1.2.3.5.1 Бірразрядты қосуыштар
- •1.19 Сурет
- •1.20 Сурет
- •1.2.3.5.2 Көпразрядты қосуыштар
- •1.21 Сурет
- •1.3 Тізбектеме құрылғылар
- •1.3.1 Триггерлер
- •1.3.1.1 Асинхронды rs-триггерлер
- •1.3.1.1.1 Тура кірісті rs-триггер
- •1.22 Сурет
- •1.3.1.1.2 Теріс кірісті rs-триггер
- •1.23 Сурет
- •1.3.1.2 Синхронды триггерлер
- •1.3.1.2.1 Синхронды rs-триггер
- •1.24 Сурет
- •1.3.1.2.2 Статикалы басқарылымды d-триггер
- •1.25 Сурет
- •1.3.1.2.3 Динамикалы басқарылымды триггерлер
- •1.3.1.2.3.1 D-триггер
- •1.26 Сурет
- •1.3.1.2.3.2 Jk-триггер
- •1.3.1.2.3.3 T-триггер
- •1.27 Сурет
- •1.3.1.2.3.4 Триггерлердің микросхемалары
- •1.28 Сурет
- •1.3.2 Регистрлер
- •1.29 Сурет
- •1.3.3 Санауыштар
- •1.30 Сурет
- •1.4 Жадылық құрылғылар
- •1.4.1 Жадылық құрылғылардың басқару сигналдары
- •1.4.2 Жадылық құрылғылардың басты параметрлері
- •1.4.3 Жадылық құрылғылардың негізгі түрлері
- •1.4.4 Жадылық құрылғылардың негізгі құрылымдары
- •1.4.4.1 2D құрылымы
- •1.4.4.2 3D құрылымы
- •1.4.4.3 2Dm құрылымы
- •1.4.5 Тұрақты жадылық құрылғылардың байланыс элементтері
- •1.4.5.1 Rom(m) құрылғылары
- •1.4.5.2 Prom құрылғылары
- •1.36 Сурет
- •1.4.5.3 Eprom және eeprom құрылғылары
- •2 Микропроцессорлар және микропроцессорлық жүйелер
- •2.1 Микропроцессорлық жүйелердің құрылым принциптері
- •2.2 Intel 8085 микропроцессоры
- •2.2.1. Микропроцессордың құрылымы
- •2.1 Сурет
- •2.2.2. Микропроцессордың басқару сигналдары
- •2.2.3. Микропроцессордың жұмыс тәртібі
- •2.2.4. Микропроцессордың үзіліс жүйесі
- •2.2.5. Микропроцессордың тізбекті енгізу/шығару жүйесі
- •2.2.6. Микропроцессордың командалар жүйесі
- •2.2.7. Микропроцессорда қолданылатын сілтеу тәсілдері
- •2.3 Микропроцессорлық жүйенің жұмысын бағдарлау
- •2.2 Сурет
- •2.3.1. Тізбелі бағдарламалар
- •2.3.2. Тарамдалымды бағдарламалар
- •2.3.3. Екібайтты сандарды қосу бағдарламасы
- •2.3.4. Тіке сілтемелі командалармен жұмыс істеу
- •2.3.5. Алу командаларымен жұмыс істеу
- •2.3.6. Регистр жұптарымен жұмыс істеу
- •2.3.7. Көбейту бағдарламасы
- •2.3.8. Қосалқы бағдарламалармен жұмыс істеу
- •2.3.9. Шешім қабылдау бағдарламалары
- •Әдебиеттер тізімі
- •Мазмұны
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
“Алматы энергетика және байланыс институтының”
Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
О.Т. Шанаев
Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар
Оқу құралы
Алматы 2009
Оқу құралында цифрлық құрылғылардың математикалық (арифметикалық және логикалық) негіздері, қиыстырма және тізбектеме құрылғылардың құрылу тәртібі мен іс-әрекеті және олардың қалыпты түрлері, жады құрылғыларының негізгі құрылым принциптері, микропроцессорлардың құрылымы мен олардың іс-әрекеттерінің ұйымдастырылу тәртібі қарастырылады. Микропроцессорлардың негізгі құрылым принциптері мен жұмыс тәртібін түсіндіру ыңғайлылығы үшін нақтылы Intel 8085 микропроцессоры алынып, оның ішкі құрама блоктары мен оның іс-әрекетін басқарушы бағдарламаларының құрылу негіздері қарастырылады.
Оқу құралында берілген материалдарды оқып, игеру арқылы студенттердің цифрлық құрылғылар мен микропроцессорлардың құрылым принциптері және олардың жұмыс тәртібі жөніндегі білімі қалыптастырылып, олардың оқу барысының келесі кезеңдерінде оқылатын арнайы пәндерді (мысалы, Микропроцессорлық жүйелер, Бағдарламалы құрылымдар және т.б.) игеруіне немесе өздік жұмыс арқылы білім деңгейін көтеруіне қажетті түпнегіз қаланады.
Кіріспе
Әртүрлі деңгейдегі жиналымды микросхемалар арқылы жүзеге асырылатын цифрлық құрылғылар мен цифрлық өңдеу тәсілдері заман талабына сай (әртүрлі) құралымдардың негізін қалайды. (Бұл осы мәселелерге байланысты маманданушы студенттердің цифрлық құрылғылар жөнінде жеткілікті деңгейде білім алуын қажет етеді.)
Оқу құралының мақсаты – студенттердің цифрлық құрылғылар мен микропроцессорлардың құрылым принциптері және олардың жұмыс тәртібі жөніндегі білімін қалыптастырып, олардың оқу барысының келесі кезеңдерінде оқытылатын арнайы пәндерді (мысалы, Микропроцессорлық жүйелер, Бағдарламалы құрылымдар және т.б.) игеруіне немесе өздік жұмыс арқылы білім деңгейін көтеруіне қажетті түпнегіз қалау.
Оқу құралының бірінші бөлімінде цифрлық құрылғылардың математикалық (арифметикалық және логикалық) негіздері, қиыстырма және тізбектеме құрылғылардың құрылу тәртібі мен іс-әрекеті және олардың қалыпты түрлері, жады құрылғыларының негізгі құрылым принциптері мен кеңейтілу жолдары қарастырылған.
Оқу құралының екінші бөлімі, жалпы түрде микропроцессорлық жүйе (МПЖ) деп аталатын, есептеу, бақылау-өлшеу және басқару жүйелерінің құрамындағы басты құрылғысы саналатын, микропроцессорлардың құрылымымен, олардың іс-әрекеттерінің ұйымдастырылу тәртібімен таныстыруға арналған. Микропроцессорлардың негізгі құрылым принциптері мен жұмыс тәртібін түсіндіру үшін олардың нақтылы бір түрін қарастыру ыңғайлы келеді. Оқу құралында осындай үлгі ретінде осы заманның басқару жүйелерінде кең қолданылатын қарапайым микропроцессор Intel 8085 алынып, оның ішкі құрама блоктары мен іс-әрекетін басқарушы бағдарламаларының құрылу негіздері қарастырылды.
Микропроцессорлық жүйелерге байланысты материал оқу құралының екі бөлімін ұштастыру мақсатында және микропроцессорлардың құрылымы мен жұмыс тәртібін қарастыруға кіріспе ретінде енгізілген.
Оқу құралы автордың өндіріс және педагогика саласындағы көпжылдық тәжірибесінің негізінде жазылды. Мазмұны жағынан оқу құралы бакалаврлық оқу жүйесінде 050704 – Есептеу техникасы және бағдарламалы қамтамасыздандыру және 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарына дайындау барысында оқытылатын “Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар” пәнінің бағдарламасына сәйкес келеді.
Айтылған мамандықтармен қатар оқу құралын (сәйкесті қысқарту немесе толықтыру арқылы) өзге мамандықтарға жоспарланған осы сияқты пәндерді оқыту барысында пайдалануға болады.