Контрольные вопросы и задания

1. Какие технологии построения логических элементов Вы знаете?

2. Нарисуйте и объясните принцип действия базового элемента диодно-транзисторной логика. Укажите недостатки по причине которых диодно-транзисторной логика не находит широкого применения.

3. Нарисуйте и объясните принцип действия базового элемента И-НЕ транзисторно-транзисторной логики.

4. Нарисуйте и объясните принцип действия базового элемента ИЛИ-НЕ эмиттерно-связанной транзисторной логики. Какими преимуществами ЭСЛ обладает перед ТТЛ?

5. Нарисуйте логические схемы и поясните работу элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ, реализованных на КМОП структурах.

6. Какие особенности применения КМОП микросхем Вы знаете?

7. Перечислите основные параметры логических элементов и поясните их.

Глава 4. Цифровые устройства

4.1. Классификация цифровых устройств

В общем случае цифровые электронные устройства могут быть классифицированы по двум признакам (см. рис. 4.1): по способу ввода-вывода переменных; по принципу действия.

Рис. 4.1. Классификация цифровых устройств

По способу ввода-вывода переменных различают последовательные, параллельные, последовательно-параллельные (смешанные) устройства. Последовательным называется устройство, в котором входные переменные подаются на вход, а выходные переменные снимаются с выхода не одновременно, а последовательно, разряд за разрядом. Параллельным называется устройство, в котором входные переменные подаются на вход, и все разряды выходных переменных снимаются с выхода одновременно. В последовательно-параллельных устройствах входные и выходные переменные представлены в различных формах. Либо на вход переменные подаются последовательно символ за символом, а с выхода они снимаются одновременно, либо наоборот.

По принципу действия различают комбинационные и последовательностные устройства. Комбинационными устройствами, или автоматами без памяти, называются логические устройства, выходные сигналы которых однозначно определяются только действующей в настоящий момент на входе комбинацией переменных и не зависит от значений переменных, действовавших на входе ранее. Последовательностными устройствами, или автоматами с памятью, называют логические устройства, выходные сигналы которых определяются не только действующей в настоящий момент времени комбинацией переменных, но и всей последовательностью входных переменных, действовавших в предыдущие моменты времени. Этот тип устройств часто называют цифровыми автоматами.

Входы цифровых устройств принято разделять по назначению на несколько групп: информационные, адресные и управляющие. На информационные входы, как правило, подаются данные, которые необходимо сохранить, обработать, передать и т.д. На адресных входах формируют адрес информационного входа, выхода или внутренней ячейки памяти. Управляющие входы определяют режим работы логического устройства, разрешают или запрещают какую-либо функцию или работу устройства в целом. В зависимости от типа устройства в нем могут сочетаться различные группы входов.