- •М.И. Герасимов
- •Оглавление
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах 7
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов 50
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления 69
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления 126
- •Раздел V. Реализация модулей памяти 193
- •Введение
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах Лекция 1. Постановка задачи курса
- •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. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах – 8 час.
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов – 4 часа.
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления – 8 часов.
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления – 10 часов.
- •Раздел V. Реализация модулей памяти – 6 часов.
- •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
- •Лекция 2. Преобразователи статических параметров сигнала
- •Лекция 3. Преобразователи динамических параметров сигнала
- •Лекция 4. Релаксационные микросхемы и узлы на их основе
- •4.1. Одновибраторы
- •4.2. Мультивибраторы
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Анализ функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Лекция 6. Способы синтеза функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 7. Методы подключения устройств сопряжения
- •7.1. Хабовая архитектура
- •7.2. Шинная архитектура
- •Правила обмена по шине
- •Особенности архитектуры шин
- •Лекция 8. Описание шины isa
- •8.1. Начальные сведения
- •8.2. Сигналы, протокол, циклы шины isa
- •8.3. Общие сведения о разновидностях структуры
- •Лекции 9-10. Структурные решения управляющих систем с протоколом isa
- •9.1. Узел сопряжения с магистралями шины
- •9.2. Селектор адреса
- •9.3. Выработка адресованных команд
- •9.4. Формирователи сигналов оповещения и управления темпом обмена Реализация 16-разрядного обмена данными
- •Асинхронный обмен по isa
- •9.5. Регистр состояния
- •9.6. Регистры данных
- •9.7. Сторожевой таймер
- •9.8. Схема управления прерываниями
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 11. Основные и факультативные функции узлов ввода-вывода
- •Лекция 12. Блоки ввода-вывода дискретных сигналов
- •12.1. Блоки ввода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.2. Блоки вывода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.3. Блоки вывода кодированных и числоимпульсных сигналов
- •12.4. Блоки ввода кодированных сигналов
- •12.5. Блоки ввода числоимпульсных сигналов
- •Лекция 13. Блоки ввода-вывода аналоговых сигналов
- •13.1. Технические требования и возможности
- •13.2. Вывод импульсных сигналов скважности и фазы
- •13.3. Вывод аналоговой информации в виде напряжений
- •13.4. Цифро-аналоговые преобразователи напряжения
- •Цапн с параллельной резисторной матрицей
- •Цап на структурах r-2r
- •Двуполярная схема цапн
- •Параметры цап
- •С татические параметры
- •Динамические параметры
- •Шумы, помехи и дрейфы
- •Характеристики массовых цап
- •13.5. Ввод в су фазовых сигналов
- •13.6. Ввод амплитудных сигналов
- •13.7. Аналого-цифровые преобразователи
- •Основные характеристики ацп
- •Типовые значения характеристик ацп
- •Лекция 14. Схемотехника различных ацп
- •14.1. Параллельные ацп
- •14.2. Последовательные ацп
- •Ацп с линейно изменяющимся эталонным напряжением
- •Ацп с поразрядным взвешиванием
- •Ацп с двойным интегрированием
- •Лекция 15. Сигма-дельта ацп и цап
- •Передискретизация
- •Цифровая фильтрация и децимация
- •Способы реализации цифровых фильтров
- •Дельта-сигма цап
- •Особенности применения
- •Раздел V. Реализация модулей памяти
- •Лекция 16. Схемотехника логических устройств с программируемыми функциями
- •Лекция 17. Узлы постоянной памяти
- •17.1. Постоянные запоминающие устройства
- •17.2. Флэш-память
- •Лекция 18. Узлы оперативной памяти
- •Вопросы для зачета
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Ф
Воронеж 2013
М.И. Герасимов
ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА В УСТРОЙСТВАХ УПРАВЛЕНИЯ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
УДК 681.3-181.48(075.8)
Герасимов М.И. Цифровая схемотехника в устройствах управления: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (11,8 Мб) / М.И. Герасимов. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : цв. – Систем. требования : ПК 500 и выше ; 256 Мб ОЗУ ; Windows XP ; SVGA с разрешением 1024x768 ; MS Word 2003 или более поздняя версия ; CD-ROM дисковод ; мышь. – Загл. с экрана. – Диск и сопровод. материал помещены в контейнер 12х14 см.
Рассмотрены схемотехнические реализации аппаратных средств для преобразования дискретных сигналов, ввода–вывода данных и хранения информации в микропроцессорных системах управления. Даны методические рекомендации и задания для самостоятельной работы студентов, советы по подготовке к текущей аттестации и зачету.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 220400.62 «Управление в технических системах» (профиль «Управление и информатика в технических системах»), дисциплине «Схемотехника элементов и устройств».
Пособие предназначено для студентов 4-го курса и может быть использовано при написании выпускной квалификационной работы.
Табл. 11. Ил. 103. Библиогр.: 26 назв.
Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский
Рецензенты: кафедра информатики и вычислительной техники Международного института компьютерных технологий, г. Воронеж (зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. И.Н. Крючкова);
канд. техн. наук, доц. Ю.С. Слепокуров
Герасимов М.И., 2013
Оформление. ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 6
Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах 7
Лекция 1. Постановка задачи курса 7
1.1. Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе 7
1.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины 8
1.3. Содержание дисциплины 9
Рекомендуемая литература 16
Программное обеспечение и интернет-ресурсы 19
1.4. Методические рекомендации для студентов 19
Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины 21
1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и зачету 22
Лекция 2. Преобразователи статических параметров сигнала 24
Лекция 3. Преобразователи динамических параметров сигнала 30
Лекция 4. Релаксационные микросхемы и узлы на их основе 39
4.1. Одновибраторы 39
4.2. Мультивибраторы 44
Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов 50
Методические рекомендации для студентов 50
Лекция 5. Анализ функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа 51
Лекция 6. Способы синтеза функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа 58