- •Цифровая электроника в устройствах управления
- •Оглавление
- •Раздел 1. Методические вопросы 7
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы цифровой электроники 29
- •Раздел III. Элементная база комбинационных цифровых узлов и устройств 71
- •Раздел IV. Последовательностные функциональные узлы 103
- •Введение
- •Раздел 1. Методические вопросы Лекция 1. Сведения о дисциплине
- •Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Разделы дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •Раздел I. Введение. Методические вопросы –1 час.
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы цифровой электроники – 5 часов.
- •Раздел III. Элементная база комбинационных цифровых узлов и устройств – 6 часов.
- •Раздел IV. Элементная база последовательностных цифровых узлов – 4 часа.
- •Рекомендуемая литература
- •Учебники (рис. 2)
- •Справочники
- •Программное обеспечение и интернет-ресурсы
- •Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
- •Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины
- •1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и зачету
- •Материал для самостоятельной работы
- •1.6. Основные определения и понятия в цепи: процесс – информация – процесс
- •Информация и данные
- •Событие – сигнал – данные
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы цифровой электроники Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 2. Варианты выполнения интегральных микросхем
- •2.1. Начальные сведения
- •2.2. Классификация имс
- •Определение
- •2.3. Сравнительный анализ имс семейства ттл различных серий
- •2.4. Особенности применения микросхем с тт-логикой
- •2.5. Варианты выполнения выходного каскада имс семейства ттл
- •2.6. Характеристика логического элемента
- •Лекция 3. Понятие кодирования и разновидности кодов
- •3.1. Основные положения
- •3.2. Специальные виды кодов
- •Лекция 4. Системы логических функций и их реализации
- •4.1. Основные тождества алгебры логики (повторение) 4
- •4.2. Системы логических функций от 1 и 2 аргументов
- •4.3. Минимизация логических функций
- •Метод Карно-Вейча
- •4.4. Дополнительные возможности логических преобразований на базе комбинационных микросхем ттл
- •Раздел III. Элементная база комбинационных цифровых узлов и устройств Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Сложные комбинационные схемы
- •5.1. Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование
- •5.2. Шифраторы и дешифраторы семейства ттл: функционирование и использование
- •Лекция 6. Коммутаторы
- •6.1. Общее определение, классификация, назначение и функционирование
- •6.2. Функциональные схемы коммутаторов
- •6.3. Реализации коммутаторов информационных потоков
- •Лекция 7. Преобразователи специальных кодов и схемы анализа кодов
- •7.1. Преобразователи специальных кодов
- •7.2. Схемы анализа кодов
- •7.3. Арифметико-логические устройства
- •8.2. Триггеры Разновидности триггеров
- •Преобразование триггеров
- •8.3. Регистры
- •8.4. Счетчики: классификация, функционирование, использование
- •Вопросы для зачета Теоретическая часть
- •П римеры практических заданий
- •Заключение
- •Приложение Зарубежные аналоги наиболее распространенных микросхем ттл малой и средней интеграции
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Рекомендуемая литература
а) основная литература
Учебники (рис. 2)
1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника / Е.П. Угрюмов. СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. (ресурс Интернета http://cifrobook.ru/).
2. Новожилов О.П. Основы цифровой техники: учеб. пособие / О.П. Новожилов. М.: ИП РадиоСофт, 2004.
Рис. 2
3. Чертежи схем: учеб. пособие / М.И. Герасимов, Д.А. Ефремов, Е.К. Лахина, C.C. Ревнев, В.Н. Семыкин, И.В. Ткачев. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007.
Справочники
1. Нефедов, А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: справочник / А.В. Нефедов. М.: ИП РадиоСофт, 2001. Тт. 5, 10.
2. Шило, В.Л. Популярные цифровые микросхемы / В.Л. Шило . М.: Радио и связь, 1989.
3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: справочник / Под ред. С.В. Якубовского. М.: Радио и связь, 1989.
4. Применение интегральных схем в электронной вычислительной технике: справочник / Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др.; под ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина. М.: Радио и связь, 1986.
5. Белоус, А.И. Биполярные микросхемы для интерфейсов систем автоматического управления / А.И. Белоус, О.Е. Блинков, А.В. Силин. Л.; Машиностроение, 1990.
6. Вениаминов, В.Н. Микросхемы и их применение: справочное пособие / В.Н. Вениаминов, О.Н. Лебедев, А.И. Мирошниченко. М.: Радио и связь, 1989.
7. Бирюков, С.А. Применение интегральных микросхем серий ТТЛ / С.А. Бирюков. М.: Патриот, 1992.
8. Аванесян, Г.Р. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: справочник / Г.Р. Аванесян, В.П. Левшин. М.: Машиностроение, 1993.
б) дополнительная литература:
1. Шаруда, В.А. Дискретная математика: курс лекций / В.А. Шаруда. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2003. 74 с.
2. Райхель Н.Л. Математические основы кибернетики: учеб. пособие / Н.Л. Райхель, В.Л. Бурковский, Е.М. Васильев. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999. 115 с.
3. Микроэлектронные устройства автоматики / Под ред. А.А. Сазонова. М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Цифровая и вычислительная техника / Под ред. Э.В. Евреинова. М.; Радио и связь, 1991.
5. Пухальский Г.И. Цифровые устройства: учеб. пособие / Г.И. Пухальский, Т.Я. Новосельцева. СПб.: Политехника, 1996.
в) методическая литература
Герасимов М.И. |
Функциональные узлы цифровой электроники (МУ 34-2008) |
эл.документ |
Герасимов М.И. |
Функциональные узлы цифровой электроники (МУ 156-2011) |
печат. издание |
Программное обеспечение и интернет-ресурсы
http://catalog.vorstu.ru/MarcWeb/Work.asp?ValueDB= 41&DisplayDB=vgtu_lib |
Программа VirtualPCB.exe |
Базы данных Интернета по цифровым микросхемам |
Компакт-диски с базами данных по отечественным и зарубежным микросхемам. |
Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
1. Основным предметом изучения дисциплины являются аппаратные средства ЦЭ, в то время как программные средства изучаются в специальных курсах («Программирование и основы алгоритмизации» и др.). При изучении основ организации аппаратных средств используются знания студентов в области булевой алгебры и основ теории кодирования (материал дается в данном курсе), проводится сопоставление математического аппарата и структуры соответствующих электронных схем. В ходе лекционных занятий студенты приобретают необходимые теоретические знания, на лабораторных работах – навыки анализа и синтеза узлов систем управления.
В устройствах и системах управления логические микросхемы используются не только для выработки двоичных сигналов, но и для их умощнения, формирования временных интервалов и т.п. Материал для изучения соответствующих вопросов также содержится в данном курсе лекций и базируется на учебных курсах, предшествующих данному. С целью активизации полученных ранее знаний на самостоятельную работу выносится повторение необходимого для следующего занятия материала.
Курс читается по конспекту, оформленному в виде электронного документа с выделениями цветом, внутренними и внешними гиперссылками, и другими средствами повышения наглядности и удобства использования. В ходе изложения материала преподаватель старается раскрыть основные вопросы в рамках рассматриваемой темы, сделать акценты на наиболее сложных и интересных положениях изучаемого материала, которые должны быть приняты студентами во внимание. Конспект рассылается всем студентам по электронной почте и доступен для скачивания на кафедре. Студентам следует самостоятельно прорабатывать пройденный материал, закрепляя полученную информацию, а также просматривать материал предстоящей лекции, используя содержащиеся в нем средства повышения наглядности. Для пользования внешними гиперссылками требуется доступ к Интернету. Материал, выделенный зеленым, требует особо вдумчивого рассмотрения, выделенный желтым рекомендуется к записи в конспект лекций.
Таким образом, самостоятельная работа студентов предполагает:
изучение пройденного лекционного материала и/или повторение материалов предшествующих курсов, необходимых для усвоения последующего материала курса ВТ;
просмотр материала предстоящей лекции, выявление наиболее существенных, неясных или незатронутых моментов;
подготовку к выполнению и защите лабораторных работ;
подготовку к контрольным работам (коллоквиумам) и зачету.
2. При изучении курса следует каждый раздел начинать с усвоения места изучаемых вопросов в структуре курса, затем переходить к изучению структуры раздела, а затем к содержательной части вопроса, начиная с толкования основных понятий.