- •Электронные и микропроцессорные устройства
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание курса
- •Связь
- •Понятие языка ЦЛУ
- •Для обработки информационных сигналов необходимо выполнение
- •Информационные
- •Классификация
- •Что такое ОУ
- •Названия
- •Основные
- •Эквива- лентные схемы:
- •Эквива- лентные схемы:
- •Эквивалентная схема реального ОУ
- •1. Размах выходного напряжения
- •Основные
- •Основные
- •Основные
- •Электронные и микропроцессорные устройства
- •Транзисторы
- •Транзисторы
- •Транзисторы
- •Анализ
- •Особенности
- •Особенности
- •Схема с ОЭ
- •• Режим № 2. Активный элемент каскада
- •Примеры
- •Примеры
- •Схема с ОК
- •Двух- транзисторный ЭУ
- •Двух- транзисторный ЭУ
- •Двухтактный ЭУ
- •Дифференциальный ЭУ
- •Дифференциальный ЭУ
- •Дифференциальный
- •Анализ схемы ОУ
- •АНАЛИЗ
- •АНАЛИЗ
- •АНАЛИЗ
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Средства
- •Можно построить на ОУ по схеме:
- •Средства
- •Электронные
- •Электронные
- •Электронные
- •Средства
- •Uвых
- •Средства
- •Цифроаналоговые преобразователи ( ЦАП )
- •Пример 1. Схема двоичного 8 – ми разрядного ЦАП
- •Пример 1. Схема двоичного 8 – ми разрядного ЦАП
- •Пример 1. Схема двоичного 8 – ми разрядного ЦАП
- •Пример 2. Схема n - разрядного ЦАП с
- •Параметры
- •Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП)
- •Класси- фикация
- •Сигналы со счетчика с помощью ЦАП становятся аналоговым сигналом, и сравниваются с входным
- •Процесс «оцифровки» АЦП последовательного счета
- •Входной
- •Процесс «оцифровки» АЦП последовательного приближения
- •Самый быстродействующий АЦП. Непосредственно преобразует аналоговый сигнал в цифровой
- •1.Точность
- •Пример 2. Схема n - разрядного ЦАП с
- •Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП)
- •• По наличию обратной связи:
- •На компаратор подается: Входное аналоговое напряжение и напряжение от ЦАП.
- •Показания счетчика с помощью ЦАП становятся вновь аналоговым сигналом, и сравниваются с входным
- •Процесс «оцифровки» АЦП последовательного счета
- •Аналоговое напряжение подается на неинвертирующий вход компаратора.
- •ЦАП управляется регистром - многоразрядной защелкой, в каждом из разрядов которой последовательно, начиная
- •Входной
- •Процесс «оцифровки» АЦП последовательного приближения
- •1.Точность
- •Электронные и микропроцессорные устройства
- •Цифровые логические устройства (ЦЛУ)
- •Логическ
- •Булева
- •• Законы доказываются путем составления таблиц
- •Пример
- •Тождественна
- •Примеры
- •Схемо-
- •Уровни
- •Диодно- 1.2 Логическое
- •Диодно-
- •Диодно-
- •Диодно-
- •Транзистор но-
- •Схемотехниче
- •3.1 Логическое
- •3.3 Логическое сложение и отрицание « 3-ИЛИ-НЕ
- •Группы
- •Представление
- •Пример
- •Арифметичес
- •Различия
- •Пример
- •Для учета переполнения младшего разряда путем переноса
- •Объединение
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Пример
- •Создание
- •Пример
- •Пример однобитного АЛУ
- •Однобитное АЛУ
- •Объединение однобитного АЛУ в
- •Разрядность АЛУ определяется требованиями к производительности ЦЛУ, в составе которого оно работает
- •Группы
- •Создание
- •Создание
- •Создание
- •Создание
- •JK триггер
- •Область
- •Делитель
- •Счетчик
- •Типы
- •Типы
- •Типы
- •Типы
- •Типы
- •Типы
- •Электронные и микропроцессорные устройства
- •Микропроцессорные устройства (МПУ)
- •Програм- мируемые логически
- •Основны
- •Преиму-
- •Усоверш ен-
- •Применен
- •Приме
- •Реализация ЦЛУ способом HARD на отдельных элементах
- •Реализация ЦЛУ способом HARD на отдельных элементах
- •Реализация ЦЛУ способом HARD на отдельных элементах
- •Реализация ЦЛУ способом SOFT на ПЛУ
- •Ограничен
- •Микро
- •Основные
- •Пример
- •Упрощенн
- •Принци
- •Принци
- •Шинная
- •Микрок
- •Переназначение функции портов МК Архитектура МК осуществляет мультиплексор по данным
- •Област
- •Машинн
- •Ассембл
- •Форматы
- •Выполнение
- •- | Clear Bit |
- •Траектория
- •СИМУЛЯТОР. Вид среды отладки программы для МК
- •ПРОВЕРКА В РЕАЛЬНОСТИ. Процесс программирования МК
- •Активация Происходит, если одному из имеющихся внутренних
- •Активация
- •Использование АЦП в МК
- •Использование АЦП в МК
- •Использование АЦП в МК
- •Коммуникация в МК
- •Элементы схемного решения инт. реле
- •Элементы схемного решения инт. реле
1.Точность
(Разрешающая способность: разрядность и погрешность квантования)
Параметры 2.Нелинейность
АЦП
3.Температурная погрешность
4.Время «оцифровки», быстродействие АЦП
5.Диапазон входного сигнала
6.Тип цифрового кода на выходе (двоичный, позиционный)
Электронные и микропроцессорные устройства
Цифровые логические устройства (ЦЛУ)
Ц Л У
Средства
обработки
ЦИС
Определения
•Предмет изучения – на границе информатики и электроники.
•Средства обработки ЦИС – это ЦЛУ,
они конструируются из числа однотипных
логических и запоминающих элементов путем их различных комбинаций.
• Логические элементы – основа ЦЛУ - выполняют простейшие логические
операции над цифровой информацией.
•Логическая операция F (x1,x2…)
преобразует по определенным правилам
входную информацию в выходную.
•Цифровая информация представлена в двоичной форме - сигнал принимает
одно из двух значений:
“0” или “1”, соответствующие одному из двух
состояний ключа.
• Поэтому логические элементы строят
на базе электронных устройств, работающих в ключевом режиме.
Логическ
ие
операци
и
•Обозначим входную информацию в
виде – x, выходную в виде – F
•Известны три самых элементарных операции:
1. Логическое сложение (дизъюнкция),
операция ИЛИ, знак “+”:
F x1 x2 x3 ... xn
2. Логическое умножение
(конъюнкция),F операцияx x x И..., знакx “ х ”:
1 2 3 n
3. Логическое отрицание (инверсия),
операция
НЕ, обозначенаF чертойx над переменной:
• Правила выполнения логических
операций над двоичными переменными сформулированы в
Булева
алгебра
Зам !!!
Это особый тип алгебры, в которой все
Булевы переменные и функции
принимают только одно из двух значений: «0» или «1».
Булева функция выдает результат, зависящий от входных переменных.
Удобна для анализа ЦИС и языка ЦЛУ и соответствующих электронных схем, реализующих «двоичную логику».
Булева функция от N входных переменных имеет 2N возможных
комбинаций. Поэтому ее можно описать
табличным способом.
Табличный способ представления Булевой функции называется таблицей истинности, которая будет содержать 2N
строк.
Таблица истинности не подходит для логических элементов,
• Законы доказываются путем составления таблиц
истинности
• Каждый закон имеет две формы: И и ИЛИ
• Одну форму можно получить из другой, меняя И на ИЛИ
и все «0» на «1»
•Применение законов Булевой алгебры помогает упростить Булеву функцию
•Чем проще Булева функция, тем проще и надежнее
соответствующее ЦЛУ
Пример
оптимизац
ии
логическ
ой
операции
и
упрощен
ия
ЦЛУ
Дана Булева функция
F A и B или A и C A B A C
Ей соответствует данная схема ЦЛУ
Потребуется два элемента И, один элем
Для упрощения применим дистрибутивный закон
F A B A C A (B C)
A и (B или C)
Тождественна
я
замена
типов
логически
х
элементов
Ему соответствует более простая схема ЦЛУ F A (B C)
Потребуется один элемент И, один элемент ИЛИ
Рассмотренные выше схемы ЦЛУ тождественны, но вторая схема лучше –
меньше логических элементов,
Законы Булевой алгебры способствуют не
дешевле, надежнее.
только оптимизации логических схем, но и
позволяют поменять тип логических элементов, к примеру –
ИЛИ вместо И, И-НЕ вместо ИЛИ-НЕ и т.п.
В результате ЦЛУ, оставаясь тождественной, будет состоять из
«удобных» для эксплуатации
Примеры
тождественн
ой замены
типов
логически
х
элементов
Это целесообразно для перевода ЦЛУ
на единообразную элементную базу,
например, в схеме только элементы И-НЕ, либо ИЛИ-НЕ, с целью унификации производства.
Примеры замены элементов получены с помощью законов Булевой алгебры
