Элементы схемотехники цифровых устройств обработки информации Екатеринбург 2008

Введение 4

1 Арифметические и логические основы ЭВМ 4

1.1 Арифметические основы ЭВМ 4

1.2 Логические основы ЭВМ 5

1.2.1Основные положения алгебры логики 6

1.2.2 Логические элементы 8

1.2.3Законы и тождества алгебры логики 9

2 Основы синтеза цифровых устройств 10

2.1 Последовательность операций при синтезе цифровых устройств комбинационного типа 10

2.2 Аналитическая запись логической формулы КЦУ 10

2.3 Понятие базиса 12

2.4 Минимизация логических формул 14

2.4.1 Расчётный метод минимизации 14

Метод минимизирующих карт Карно 15

2.4.2Минимизация неопределённых логических функций 16

2.5 Запись структурных формул в универсальных базисах 17

3 Логические элементы 17

3.1 Основные параметры логических элементов 17

3.2Транзисторно-транзисторная логика 19

3.2.2 ТТЛ элемент со сложным инвертором 21

3.2.3 Элементы ТТЛШ 23

3.2.4 Элементы ТТЛ с тремя выходными состояниями – 23

3.3 Эмиттерно-связанная логика 24

3.4 Транзисторная логика с непосредственными связями (ТЛНС) 28

3.5 Интегральная инжекционная логика 29

3.6 Логические элементы на МОП-транзисторах 32

3.6.1Логические элементы на ключах с динамической нагрузкой 32

3.6.2 Логические элементы на комплементарных ключах 33

4 Цифровые устройства комбинационного типа 36

4.1 Двоичные сумматоры 36

4.1.1 Одноразрядные сумматоры 36

4.1.2Многоразрядные сумматоры 39

4.1.3Арифметико-логические устройства 40

4.2 Кодирующие и декодирующие устройства 43

4.2.1 Шифраторы 43

4.2.2Дешифраторы (декодеры) 45

4.3 Коммутаторы цифровых сигналов 47

4.3.1 Мультиплексоры 47

4.3.2Дешифраторы – демультиплексоры 49

4.4 Устройства сравнения кодов. Цифровые компараторы. 51

4.5 Преобразователи кодов. Индикаторы 52

5. Цифровые устройства последовательностного типа 54

5.1 Триггеры 54

5.1.1 RS – триггеры 56

5.1.2 D – триггеры (триггеры задержки) 60

5.1.3 Триггер Т – типа (Счётный триггер) 62

5.1.4JK – триггеры 63

5.1.5Несимметричные триггеры 65

5.2 Регистры 68

5.2.1Параллельные регистры (регистры памяти) 68

5.2.2Регистры сдвига 69

5.2.3Реверсивные регистры сдвига 70

5.2.4Интегральные микросхемы регистров (примеры) 71

5.3 Счётчики импульсов 74

5.3.1 Требования, предъявляемые к счётчикам 74

5.3.2Суммирующие счётчики 75

5.3.3Вычитающие и реверсивные счётчики 77

5.3.4 Счётчики с произвольным коэффициентом счёта 77

5.3.4Счётчики с последовательно-параллельным переносом 78

5.3.5Универсальные счётчики в интегральном исполнении (Примеры) 79

6 Запоминающие устройства 82

6.1Иерархия запоминающих устройств ЭВМ 82

6.2 Структурные схемы ЗУ 82

6.3 Оперативные запоминающие устройства 84

6.3.1 Типы оперативных запоминающих устройств 84

6.3.2 Основные параметры ЗУ 85

6.3.3 Внешняя организация и временные диаграммы статических ОЗУ 86

6.3.4 Микросхемы ОЗУ 88

Список использованных источников 91