2417

Таблица 10.8

Условное обозначение и таблица истинности шифратора

Таблица 10.9

Условное обозначение и таблица истинности дешифратора

Мультиплексор – это устройство, обеспечивающее соединение одного из информационных входов с выходом. Номер информационного входа, который соединяется с выходом, задается в двоичном коде на адресных входах. Если мультиплексор имеет n адресных входов, то в нем может быть 2n информационных входов.

290

Мультиплексор позволяет передавать по одной коммуникационной линии или каналу одновременно несколько различных потоков данных.

Таблица 10.10

Условное обозначение и таблица истинности мультиплексора

Демультиплексор – это устройство, обеспечивающее соединение одного из информационных выходов с одним входом. Номер информационного выхода, который соединяется с входом, задается в двоичном коде на адресных входах. Если демультиплексор имеет n адресных входов, то в нем может быть 2n информационных выходов.

Таблица 10.11

Условное обозначение и таблица истинности демультиплексора

291

Условные обозначения и таблицы истинности мультиплексора и демультиплексора приведены соответственно в табл. 10.10 и 10.11.

Разновидностью логического элемента «Исключающее ИЛИ» является сумматор. Основной элементарной операцией, выполняемой над кодами чисел в цифровых устройствах, является арифметическое сложение.

При арифметическом сложении выполняются и другие дополнительные операции: учёт знаков чисел, выравнивание порядков слагаемых и тому подобное. Указанные операции выполняются в ариф- метико-логических устройствах, ядром которых являются сумматоры. Сумматор – логический операционный узел, выполняющий арифметическое сложение двух чисел.

Одноразрядный двоичный сумматор (С) – это устройство с тремя входами и двумя выходами, работа которого может быть описана таблицей истинности. Схемное обозначение сумматора и его таблица истинности приведены в табл. 10.12.

Многоразрядный сумматор для поразрядного сложения обычно состоит из соответствующим образом соединенных одноразрядных сумматоров.

Таблица 10.12

Схемное обозначение сумматора и его таблица истинности

Упрощенная блок-схема МП (рис. 10.67, б) состоит из АЛУ и совокупности n параллельных регистров общего назначения (РОН) по m разрядов каждый для хранения двоичных чисел, используемых в процессе вычислений.

Всостав МП входят также два параллельных буферных регистра (БР), предназначенных для кратковременного хранения чисел А и В во время выполнения операции АЛУ, и устройство управления (УУ), которое задает режим работы всех элементов МП.

При работе МП числа А и В, над которыми выполняются операция, передаются по магистрали последовательно из РОН на буферные регистры БРА и БРВ. Затем АЛУ по команде производит указанную операцию, а результат ее по внутренней магистрали передается в РОН. Обычно для этой цели выделяется специальный регистр РОН, называемый аккумулятором, в котором ранее записанное число стирается. Например, сложение трех чисел выполняется таким образом: сначала складываются два первых числа и результат записывается в РОН. Затем в АЛУ поступают результат этого сложения и третье число, вычисляется окончательный результат и записывается в РОН.

Последовательность выполнения операций практически не ограничивает функциональные возможности МП. Однако эффективность применения МП значительно возрастает, если его снабдить дополнительными устройствами для хранения информации и обмена ею с внешними устройствами.

МикроЭВМ – это устройства на основе МП, а также запоминающих устройств (ЗУ), УУ и средств связи с периферийными устройствами (интерфейс). Управляющая микроЭВМ должна иметь средства сопряжения с объектом управления: датчики, АЦП, ЦАП. Совокупность микроЭВМ и средств сопряжения образует микропроцессорную систему.

Блок-схема микроЭВМ (рис. 10.68) содержит устройства ввода (УВВ) и вывода (УВЫВ), порты ввода и вывода, центральный МП с АЛУ, устройством управления и регистрами общего назначения, а также постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).

Вкачестве УВВ служат клавиатура, АЦП, различные носители информации (флэш-карты, диски и т.п.), в качестве УВЫВ – дисплеи, печатающие устройства, ЦАП и т.п. Порты ввода и вывода предназначены для кратковременного хранения информации в процессе ввода, вывода.

294

что обеспечивает последовательность выполнения команд программы;

2)при каждом положении счетчика команд происходит считывание из памяти следующей информации: кода операции, которая выполняется по данной команде, и числа (или его адреса), над которым команда выполняется;

3)выполнение команды.

Затем цикл повторяется для следующей команды.

УУ при помощи генератора тактовых сигналов (ГТС) обеспечивает требуемую последовательность работы элементов для выполнения команды. Выполнение одной команды происходит за несколько машинных циклов, каждый из которых содержит несколько периодов работы ГТС. Команды в МП представляются в виде многоразрядных двоичных слов (чисел).

Контрольные вопросы

1.Частота пульсаций выпрямленного напряжения в схеме двухполупериодного выпрямителя составляет 2 кГц. Какова частота питающего напряжения:

1) 1 кГц; 2) 2 кГц; 3) 4 кГц; 4) 8 кГц?

2.Какой материал называется полупроводником n-типа:

1)тот, в котором основные носители зарядов – электроны;

2)тот, в котором основные носители зарядов – дырки;

3)тот, в котором присутствуют электронно-дырочные пары?

3.Какой материал называется полупроводником р-типа: 1) тот, в котором основные носители зарядов – электроны;

2) тот, в котором присутствуют электронно-дырочные пары; 3) тот, в котором основные носители зарядов – дырки?

4.Что называется p-n переходом:

1)контакт двух одинаковых полупроводников с дырочной проводимостью;

2)контакт двух полупроводников с разными типами проводимо-

стей;

3)контакт двух одинаковых полупроводников с электронной проводимостью?

296

5.Назовите наиболее важное свойство p-n перехода, которое позволило широко использовать полупроводники:

1) его электрическое сопротивление минимально;

2) его электрическое сопротивление максимально; 3) его электрическое сопротивление не зависит от параметров це-

пи;

4) его электрическое сопротивление зависит от полярности напряжения, приложенного к электродам в области p-n перехода.

6.Что представляет собой прямой ток в p-n переходе:

1)ток, обусловленный движением только электронов;

2)ток, обусловленный движением основных носителей зарядов;

3)ток, обусловленный движением неосновных носителей заря-

дов?

7. Что представляет собой обратный ток в p-n переходе: 1) ток, обусловленный движением дырок;

2) ток, обусловленный движением основных носителей зарядов;

3) ток, обусловленный движением неосновных носителей зарядов?

8. Что представляет собой полупроводниковый диод:

1)полупроводник с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток только в одном направлении;

2)полупроводник с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток во всех направлениях;

3)полупроводник с одним p-n переходом, который ограничивает электрический ток?

11. Как условно на электрической схеме обозначается диод?

13. Какой выпрямитель изображен на схеме:

RН

298

14. Как условно на электрической схеме обозначается управляемый тиристор?

1) 2) 3) 4)

15. Что представляет собой полупроводниковый тиристор:

1) полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами, позволяющий усиливать электрический сигнал;

2) полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток в прямом направлении;

3) полупроводниковый прибор с тремя p-n переходами, используемый для электронного переключения?

16. Какова форма тока, протекающего через каждый диод?

t

17. Существует ли связь между входными и выходными характеристиками транзисторов и вольт-амперной характеристикой диода:

1)не существует;

2)существует. Входная характеристика транзистора подобна прямой ветви вольт-амперной характеристики диода;

3)существует. Выходная характеристика транзистора подобна прямой ветви вольт-амперной характеристики диода?

299