- •Рецензенты:
- •И19 Электроника и микропроцессорная техника: Учеб, пособие / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2000. 50 с.
- •© Пермский государственный технический университет, 2000
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •1.ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
- •1.1 Полупроводниковые приборы
- •1.1 АТиристоры
- •1.1.6. Интегральные микросхемы (ИМС)
- •1.2. Устройства промышленной электроники
- •тггХ
- •1.2.2: Генератор прямоугольных колебаний.(мультивибратор)
- •2.ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ 2.1., Логические функции и логические схемы
- •2.2.2. D-триггер
- •2.2.3. Г-триггер
- •2.3. Регистры
- •2.4. Счётчики
- •2.4.1. Трёхразрядный двоичный счётчик на сложение
- •2.4.2. Трёхразрядный двоичный счётчик нэ вычитание
- •2.4.3. Десятичные счётчики
- •2.6. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
- •2.7. Комбинационные устройства
- •2.7 1. Дешифратор
- •2.7.2. Мультиплексор
- •2.7.3. Сумматор
- •2.7.4. Цифровая схема сравнения (компаратор)
- •2.8. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
- •2.9. Микропроцессор
- •2.10. МикроЭВМ
Компаратор можно сделать на основе сумматора, учитывая, что если А, = В ,, то
Л, +В, = 1. На рис.2Л2представлена блок-схема цифрового компаратора.
Схема реализована на сумматоре, в котором производится поразрядное сложение ко дов А+В . Если коды равны, то 51 = 52 = 53 = 54 = 1 и F = 1. Таким образом, если А = В , то
F = 1.
2.8. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
Предназначено для выполнения арифметических и логических операций над двумя п -
разрядными кодами А и В (/2 = 4, 8,16,...): |
|
|
|
|
||
А —А^ АзА2 А\. |
|
|
РО |
ALU |
|
|
|
Я |
А4 |
|
|
||
В = В4 В3 |
В\ ■ |
|
F4 |
|
||
|
IО) |
|
|
|||
Арифметические операции: |
+, —, |
А1 |
F3 |
|
||
к |
|
f S F |
||||
сдвиг, пересылка числа с входа на выход и |
В4 |
F2 |
||||
др. |
|
|
I В \ |
|
а |
|
|
|
|
|
tt |
||
Логические операции: A v В, А а В, |
|
|
о |
|||
|
131 |
F! |
М |
|||
А лВ и т. д. (всего 16 логических |
опера |
|
м |
|
|
|
ций). |
|
|
Я |
|
|
|
|
|
S4 |
|
|
||
5 — код операции. |
|
|
Р1 |
|
||
|
|
|
|
|||
ГО арифметическая |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
М -признак операции^ |
|
|
& |
S1 |
|
|
11 |
логическая |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
На рис. 2.13 представлено условное |
Рис. 2.13 |
|
обозначение АЛУ на блок-схемах. |
||
|
||
Особенности АЛУ: |
|
1.Невозможность проведения операций умножения и деления.
2.Невозможность проведения операций над тремя и более операндами
2.9. Микропроцессор
Предназначен для проведения математических и логических операций над операнда ми в соответствии с заданной программой. Блок-схема микропроцессора (рис.2.14) включает:
РОН — регистры общего назначения (сверхоперативная память);
УУ — устройство управления для выдачи сигналов управления по заданной програм
ме;
БРА, БРВ — буферные регистры для кратковременного хранения операндов.
Один из регистров РОНа — аккумулятор. Предназначен для кратковременного хране ния результатов операций.
Магистраль записи
Рис. 2.14
i
Рассмотрим работу микропроцессора при сложении трех кодов: А+В+С.
1.А ->БРА. Пересылка кода А в БРА.
2.В БРВ. Пересылка кода В в БРВ.
3.А + В . Сложение кодов А и В.
4.А + В -* аккумуляторр. Засылка суммы в аккумулятор.
5.Аккумуляторр -> БРА. Пересылка содержимого аккумулятора в БРА.
6.С -> БРВ. Пересылка кода С в БРВ.
7.БРЛ+БРВ ((.А +В)+С). Суммирование.
8.Записать в аккумулятор. Результат пересылается в аккумулятор.
2.10. МикроЭВМ
МикроЭВМ, кроме микропроцессора, содержит память и устройства ввода-вывода. Если с помощью микроЭВМ необходимо управлять технологическим процессом, то система должна комплектоваться датчиками, АЦП, ЦАП и исполнительными механизмами. Такая система называется микропроцессорной системой.
Упрощенная блок-схема микроЭВМ представлена на рис.2.15, где УВвод — устройство ввода, для ввода информации в ЭВМ: клавиатура, дискета, сканер, стример, CD-ROM и т. п.;
Порт ввода — для подключения устройства ввода и кратковременного хранения ин формации;
ГТИ — генератор тактовых импульсов. Вырабатывает систему синхронизирующих сигналов;
МП - микропроцессор; Память — запоминающее устройство, предназначено для хранения информации;
ОЗУ — оперативное запоминающее устройство (информация может обновляться); ПЗУ — постоянное запоминающее устройство (записывается один раз); Порт вывода — предназначен для подключения устройства вывода и кратковременно
го хранении информации, УВыв. — устройство вывода: монитор, принтер, дискета, плоттер, ит. д.
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................................................... |
з |
1.ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ...................................................................... |
з |
1.1 Полупроводниковые приборы................................................................................................................................. |
3 |
1.1.1. Физические основы полупроводников................................................................................................................. |
3 |
1.1.2. Диоды...................................................................................................................................................................... |
7 |
1.1.3. Транзисторы........................................................................................................................................................... |
9 |
1.1.4 Тиристоры |
14 |
1.1.5. Оптрон |
17 |
1.1.6. Интегральные микросхемы (ИМС).................................................................................................................... |
17 |
1.2. Устройства промышленной электроники....................................................................................................... |
18 |
1.2.1. Усилители................................................................................................................................................ ........... |
18 |
1.2.2. Генератор прямоугольных колебаний (мультивибратор)................................................................ ............ |
30 |
2.0СН0ВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ...................................................................... |
зз |
2.1. Логические функции и логические схемы......................................................................................................... |
33 |
2.2. Триггеры ........................................................... |
35 |
2.2.1. Триггер г-.г-типа................................ |
36 |
2.2.2. /2-триггер............................................................................................................................................................... |
37 |
2.2.3. 7-триггер................................................................................................................................................................ |
38 |
2.2.4. J-к триггер............................................................................................................................................................. |
38 |
2.3. Регистры |
38 |
2.4. Счётчики............... |
40 |
2.4.1. Трёчразрядный двоичный счётчик на сложение.............................................................................................. |
40 |
2.4.2. Трёчразрядный двоичный счётчик на вычитание............................................................................................ |
40 |
2.4.3. Десятичные счётчики.......................................................................................................................................... |
41 |
2.5. Цпфро-ала. IOI овый преобразователь (ЦДЛ)...................................................................................................... |
42 |
2.6. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)....................................................................................................... |
43 |
2.7. Комбинационные устройства................................................................................................................................ |
44 |
2.7.1. Дешифратор........................................................................................................................................................... |
45 |
2.7.2. Мультиплексор...................................................................................................................................................... |
45 |
2.7.3. Сумматор............................................................................................................................................................... |
46 |
2.7.4. Цифровая счсма сравнения (компаратор)......................................................................................................... |
46 |
2.8. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)....................................................................................................... |
47 |
2.9. Микропроцессор........................................................................................................................................................ |
47 |
2.10. МнкроЭВМ.............................................................................................................................................................. |
48 |
Иваницкий Владимир Андреевич
ЭЛЕКТРОН ИКА И М ИКРОП РОЦ ЕССО РН АЯ ТЕХН И К А
Учебное пособие
Лит. редактор Э.П. Полнякова Техн. редактор и корректор Г.Я. Шилоносова
Лицензия ЛР № 020370 от 29.01.97
Подписано в печать 15.12.00. Формат 60 х 90 /16. Набор компьютерный. Печать офсетная. Уел. печ. л. 3,25. Уч.-изд. л. 4,2. Тираж 300. Заказ № 156.
Редакционно-издательский отдел и ротапринт Пермского государственного технического университета Адрес: 614600. Пермь. Комсомольский пр., 29а