- •1 Основы алгебры логики
- •1.1 Понятие о логических функциях
- •Функции одной и двух переменных
- •2.1Булевы функции одной переменной
- •Булевы функции двух переменных
- •2.3 Понятие базиса и функционально-полного базиса
- •Основные аксиомы и тождества алгебры логики
- •Способы задания Булевых функций
- •3.1 Описательный способ:
- •3.2 Аналитический метод:
- •3.2.1Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (сднф)
- •3.2.2 Совершенная конъюнктивная нормальная форма (скнф)
- •3.2.3Таблица истинности и последовательность значений наборов переменных
- •3.2.4 Геометрический способ представления функций алгебры логики (фал) (кубические комплексы)
- •3.2.5 Временные диаграммы
- •3.2.6 Функциональные схемы
- •3.2.7 Взаимные преобразования способов представления фал
- •4. Основные характеристики и параметры логических элементов
- •4.1 Цифровые устройства и их классификация (из инета)
- •4.2 Передаточные характеристики
- •4.3 Входная характеристика
- •4.4 Выходная характеристика
- •4.5 Нагрузочная способность
- •5. Базовые логические элементы
- •5.1 Структура логических элементов
- •5.1.1 Логические устройства диодной логики
- •5.1.2 Простой усилительно-формирующий каскад
- •5.1.3Сложный усилительно-формирующий каскад (двухтактный)
- •5.2 Базовый элемент ттл-логики
- •5.2.5 Модификации базовых элементов
- •5.3 Ттлш-логический элемент
- •5.3 Базовые элементы кмоп логики, преимущества
- •6. Синтез комбинационных устройств
- •6.1 Основные этапы неавтоматизированного синтеза комбинационных устройств.
- •6.2 Минимизация цифровых устройств
- •6.2.1 Аналитическая минимизация фал
- •6.2.2 Минимизация фал на основе карт Карно
- •6.2.3 Смысл и применимость методов минимизации при синтезе цифровых устройств.
- •6.3 Приведение фал к заданному базису.(и-не, или-не, и-или-не)
- •Типовые комбинационные устройства
- •7.1 Типовые комбинационные цифровые устройства.
- •Преобразователи кодов
- •Шифраторы (кодеры) и дешифраторы (декодеры)
- •Мультиплексоры и демультиплексоры (Концентраторы)
- •7.5 Сумматоры
- •Компараторы кодов
- •8 Последовательностные устройства
- •8.1 Обобщённая схема последовательностного устройства
- •8.2 Понятие об автоматах Мили и Мура
- •9 Триггеры
- •9.1 Классификация
- •9.2.1 Асинхронный rs-триггер
- •9.2.2 Синхронизируемый уровнем
- •9.2.4 Двухтактный rs-триггер
- •9.3.1 Асинхронный d–триггер
- •9.3.4 Двухтактный d–триггер
- •9.4.1 Асинхронный
- •9.4.3 Синхронизируемый фронтом jk-триггер
- •9.4.4 Двухтактный jk-триггер
- •10. Типовые последовательностные устройства
- •10.1 Регистры
- •10.1.1 Классификация
- •10.2 Счетчики.
- •10.2.1 Классификация счетчиков.
- •10.2.3 Асинхронные двоичные счётчики
- •10.2.4 Суммирующие. Схема. Быстродействие
- •10.2.5 Вычитающий счетчик. Схема. Быстродействие.
- •10.2.6 Реверсивные счетчики
- •10.2.8 Счётчики с параллельным переносом
- •10.2.9 Счетчик с групповым переносом.
- •10 .3 Генератор чисел
- •10.4 Распределители импульсов
- •11.Цифрово-аналоговые преобразователи
- •11.1 Классификация цап
- •12 Аналого-цифровые преобразователи (ацп). Методы построения.
- •Параллельные ацп
- •Последовательно-параллельные ацп
- •Ацп последовательного приближения
- •Интегрирующие(равертывающего) ацп
- •Следящие ацп:
- •Сигма-дельта ацп
- •Тема 13. Общие принципы построения и функционирования компьютеров
- •13Машина фон Неймана
- •13.1.2 Машины Гарвардского и Принстонского классов
- •13.2 Организация памяти эвм
- •13.3 Микропроцессоры
- •Интерфейсы эвм
- •Общая организация систем обработки данных как совокупности аппаратных и программных средств.
- •14 Локальные и глобальные вычислительные сети.
- •15 Проблемы безопасности компьютерных сетей
9.2.1 Асинхронный rs-триггер
Ранее мы рассмотрели устройство бистабильной ячейки, которая и представляет собой асинхронный RS–триггер. Здесь приведём лишь временные диаграммы RS–триггера на элементах И-НЕ и его характеристическое уравнение:
т.к. .
Рис.3. Условное графическое обозначение триггера, диаграмма
состояний и временные диаграммы.
9.2.2 Синхронизируемый уровнем
Как отмечалось ранее, триггеры этого типа обладают повышенной помехозащищенностью. Ниже приведена структура и временные диаграммы RS–триггера тактируемого уровнем. Диаграммы иллюстрируют изменение выходного сигнала Q в момент действия высокого уровня синхросигнала - С и нечувствительность триггера к входным сигналам при отсутствии синхроимпульса.
Рис.4. Функциональная схема и временные диаграммы триггера, тактируемого уровнем.
9.2.3 RS-триггер тактируемый фронтом синхросигнала
Рассмотрим схему RS–триггера тактируемого фронтом импульса.
Рис. 6. Синхронизируемый фронтом RS-триггер. Функциональная схема,
временные диаграммы и условное графическое обозначение.
Схема содержит два триггера-защелки на элементах D1.1, D1.2 и D1.3, D1.4 соответственно и вспомогательный триггер D2.1, D2.2. Жирными штриховыми линиями на рис.6. выделены связи взаимной блокировки.
При подаче синхросигнала и наличии одного 0, например, на входе , первый триггер-защелка запоминает его. Одновременно он блокирует второй триггер-защелку. Теперь триггеры-защелки нечувствительны к любым изменениям S и R. Триггер хранения устанавливается в единицу в соответствии с значениями входных сигналов. Таким образом фиксируется информация на момент фронта синхроимпульса. Особенностью триггера является переключение его при изменении входных сигналов, а не по фронту синхроимпульса, если на момент этого фронта оба входных сигнала были равны единице.
9.2.4 Двухтактный rs-триггер
Его схема условное графическое обозначение и временные диаграммы приведены на рис.5.
Рис. 5. Двухтактный RS-триггер. Функциональная схема, временные диаграммы и условное графическое обозначение.
На элементах D1.3 и D1.4 реализован основной триггер, а на элементах D2.3 и D2.4 – вспомогательный. Элемент D3.1 инвертирует синхросигнал. При активном синхросигнале основной триггер работает в режиме прямой трансляции входных сигналов, а вспомогательный хранит предыдущее значение. При низком уровне синхросигнала на входе триггера в режим прямой трансляции переходит вспомогательный триггер. Выходной сигнал триггера изменяется по спаду синхроимпульса, т.е. имеет место задержка. В отдельных случаях это может быть неприемлемо. Триггер, тактируемый фронтом импульса, лишен этого «недостатка».
9.3 D–триггеры
Все альтернативные варианты триггеров можно рассматривать как модификации RS-триггера, исключающие или использующие запрещенную комбинацию для расширения функциональных возможностей.