Цифровые микросхемы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2012 в 06:49, реферат

Описание работы

Важной особенностью цифровой техники является однотипность элементов и узлов, из которых собираются самые различные устройства современной радиоэлектроники, автоматики и вычислительной техники. Подобный принцип построения сложных устройств из ограниченного числа простых элементов широко используется в технике. В цифровой технике любую сложную схему переработки информации, предназначенную, например, для вычисления или автоматического управления, можно составить всего из трех основных логических элементов И (операция логического умножения или конъюнкция), ИЛИ (операция логического сложения или дизъюнкция) и НЕ (логическая операция отрицания или инверсия), и триггера (состоит из логических элементов).

Название "логические" элементы получили потому, что с их помощью моделируются правила формальной логики. Электрические цепи, моделирующие выполнение логических операций, обеспечивают появление выходного сигнала по определенным правилам в зависимости от наличия входных сигналов и их комбинаций. При этом истинному высказыванию соответствует сигнал, равный единице, а ложному высказыванию соответствует нулевой сигнал. Физическая природа сигнала может быть самой различной, например появление на выходе схемы напряжения или силы тока определенной величины, или какое-либо другое изменение в электрической цепи. Напряжение в пределах от 2,4 В до 5 В соответствует появлению единичного сигнала или напряжения высокого уровня, а если напряжение не превышает 0,4 В, то сигнал отсутствует или равен нулю, присутствует напряжение низкого уровня. При этом существенно, чтобы имелось два резко отличающихся состояния физических величин, моделирующих истинность (TRUE) или ложность (FALSE) логического высказывание. Этим двум отличающимся состояниям можно сопоставить наличие или отсутствия сигнала, который принимает два значения "1" и "0".

Содержание работы

Введение 3

1. Цифровые интегральные микросхемы 4

2.Логические элементы И, ИЛИ, НЕ. 5

3. Триггеры 8

4. Шифраторы и дешифраторы. 16

5. Мультиплексор 17

Заключение 18

Литература 19

Файлы: 1 файл

реферат.docx

— 201.89 Кб (Скачать файл)

Асинхронные (то есть работающие не синхронно) входы PS и CLR в активных состояниях блокируют действие синхронных входов. Три первые строки таблицы истинности, описывают работу триггера. При этом синхронные входы (D и CLK) могут находиться в любых состояниях, что отмечено знаком x в таблице истинности. Если оба асинхронных входа приведены в неактивное состояние (PS=1 и CLR=1), D-триггер можно установить в состояние 1 или 0, используя CLK-входы. Две последние строки таблицы описывают передачу информационного сигнала с триггера на его выход Q с использованием тактового пульса. Поскольку эта операция осуществляется одновременно с приходом тактового импульса, она называется синхронной операцией. В данном триггере передачи сигнала с D-входа на выход Q используется положительный перепад напряжений (от низкого к высокому) на фронте тактового импульса.

Соединяя D-триггеры друг с другом, получают сдвиговые регистры и регистры хранения. Эти регистры используются в цифровых системах. Чаще всего встречаются D-триггеры выполненные в виде монолитных ИС.

4. Шифраторы и дешифраторы.

      Дешифраторы  - микросхемы средней степени  интеграции, предназначенные для  преобразования двоичного кода  в напряжение логического уровня, появляющееся в том выходном  проводе, десятичный номер которого  соответствует двоичному коду. Например, выходной код 1001 должен сделать  активным провод с номером  9. Во всех остальных проводах  дешифратора сигналы должны быть  нулевыми. Дешифраторы различаются по емкости (2, 3 и 4 бита), по числу каналов (один или два), а также форматом входного кода (двоичный или двоично-десятичный).

    Шифраторы выполняют  обратную операцию: переводят сигнал, поданный только в один входной  провод (например, в провод 9), в выходной  параллельный двоичный код (в  данном случае 1001), который появится  на выходах шифратора. Чтобы  шифратор откликался на входной  сигнал только одного провода,  его схему делают приоритетной. Тогда выходной код должен  соответствовать номеру "старшего" входа, получившего сигнал. Предположим,  активные уровни поступили на  входы 3, 4 и 9. Старший по номеру  здесь 9, он обладает приоритетом,  поэтому выходной код шифратора  1001. Многие дешифраторы можно  применять как мультиплексоры.

   Шифраторы выполняют  обратную операцию: переводят сигнал, поданный только в один входной  провод (например, в провод 9), в выходной  параллельный двоичный код (в  данном случае 1001), который появится  на выходах шифратора. Чтобы  шифратор откликался на входной  сигнал только одного провода,  его схему делают приоритетной. Тогда выходной код должен  соответствовать номеру "старшего" входа, получившего сигнал. Предположим,  активные уровни поступили на  входы 3, 4 и 9. Старший по номеру  здесь 9, он обладает приоритетом,  поэтому выходной код шифратора  1001. Многие дешифраторы можно  применять как мультиплексоры.

5. Мультиплексор

      Мультиплексор  - это узел ЭВМ, обеспечивающий  коммутацию одного из нескольких  входных сигналов на один выходной. Выбор входного сигнала осуществляется  в соответствии с кодом, поступающим  на адресный управляющий вход. У мультиплексора может быть, например, шестнадцать входов и  один выход. Это означает, что  если к этим 16 входам присоединены 16 источников цифровых сигналов - генераторов последовательных  цифровых слов, то байты от любого из генераторов можно передавать в единственный выходной провод. Для этого нужный нам вход требуется выбрать, подав на четыре входа селекции двоичный код адреса. (Так, для передачи на выход данных от канала номер 9 следует установить код адреса - 1001.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

        Компьютер  может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме.  Числа представляют с помощью  нулей и единиц., то есть применяют двоичную систему счисления. БИТ- двоичный разряд, элементарная единица информации, принимающая значение 1 или 0. Веса разрядов в двоичной системе изменяются по степеням двойки. В электронных схемах нули и единицы отличают различным уровнем электрического напряжения, прикладываемого к участку схемы. Например 1 соответствует сигнал 5В, а нулю-0В по отношению к заземлённому участку схемы. Электронные схемы, преобразующие сигналы только двух фиксированных уровней напряжения, получили название логических элементов. В данном реферате были рассмотрены ЛЭ, основанные на полупроводниковой электронике. Из логических элементов образуются более сложные устройства: счётчики, сумматоры, триггеры и др. Из последних формируют целые узлы ЭВМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

  1. Максимов,Н.В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем [Текст]: учеб. для вузов / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - Инфра, 2005. - 512 с. \
  2. www.phisiks.ru
  3. www.informatic.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Цифровые микросхемы