- •Лекция №1 литература.
- •План лекции
- •Самостоятельная проработка
- •Введение
- •1. Назначение и краткий обзор развития схемотехники эвм(5 проблем)
- •2. Активны и пассивные элементы схемотехники
- •4. Понятие блок-схемы, функциональной и принципиальной схемы
- •5.Условные обозначения схемотехнических элементов
- •3. Формы представления информации
- •4. Входной контроль
- •1 Краткий словарь схемотехники
- •Лекция №2 План лекции.
- •2. Функциональная схема эвм и принцип ее работы
- •3. Формы представления информации
- •Лекция №3 план лекции
- •Функциональные узлы эвм
- •2 Формирование и преобразование сигналов
- •Дифференцирующие цепи
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Устройство управления
- •Арифметическое устройство
- •Самостоятельная работа формирование и преобразование сигналов Дифференцирующие цепи
- •Интегрирующие цепи (иц)
- •Лекция №4 план лекции
- •Код. Кодирование. Способы кодирования
- •Формы представления чисел
- •3. Двоичное кодирование текстовой информации
- •4. Двоичное кодирование графической информации
- •2. Формы представления чисел
- •3. Двоичное кодирование текстовой информации
- •4. Кодирование графической информации
- •Изображения растровые векторные
- •Кодирование векторных изображений.
- •Лекция №5
- •5.1 Логическое отрицание не
- •5.2 Логическое умножение и
- •5.3 Логическая функция сложения или
- •5.4 Функция Шеффера
- •5.5 Стрелка Пирса
- •5.6 Исключающее или
- •5.7 Эквивалентность
- •5.8 Импликация
- •Лекция №6а план лекции
- •Этапы развития логики
- •Законы алгебры логики
- •Законы алгебры логики
- •Лекция №7 минимизация функции
- •Самостоятельная работа Минимизация логической функции
- •Лекция №8-9 план лекции
- •1.Принцип работы полупроводниковых устройств
- •2. Потенциальные системы схем эвм
- •Рассмотрим принцип работы транзистора
- •Инвертор
- •Транзисторная логика(самостоятельная работа)
- •Лекция №10 схемотехника транзисторно-транзисторнй логики (ттл)
- •Лекция №11
- •2. Схемотехника ис инжекционной логики--иил (и2л)
- •Схемотехника ис инжекционной логики и2л
- •Лекция 12
- •Схемотехника транзисторной логики со связанными эмиттерами(эстл).
- •2. Схемотехника ис на полевых транзисторах (пт)
- •Схемотехника ис на полевых транзисторах (пт)
- •Лекция №12а схемотехника цифровых элементов
- •9.1 Схемотехника триггерных схем
- •9.2 Асинхронный rs-триггер
- •Лекция №13
- •10.0 Основные динамические параметры интегральных схем потенциального типа
- •Самостоятельная работа Развитие схем потенциального типа
- •10.2 Таблица сравнения цифровых интегральных микросхем
- •Лекция №13а схемотехника цифровых элементов
- •9.1 Схемотехника триггерных схем
- •9.2 Асинхронный rs-триггер
- •Лекция №14
- •11.0 Регистры хранения и сдвига
- •11.1 Регистры сдвига на d-триггерах с параллельным выводом информации
- •Лекция №14а универсальные jk триггеры
- •9.7 Триггер Шмитта – (тл)
- •Лекция №15 универсальные регистры
- •Лекция №17(самотоятельно) кольцевой счетчик
- •12.3 Делители частоты
- •Лекция №18a синхронный (тактируемый) rs, d и т триггеры
- •Выходной сигнал q сохраняется до прихода очередного тактового импульса. Причем эта информация хранится в d-триггере, пока не придет следующий бит (0 или 1) информации. По сути это ячейка памяти.
- •Лекция №20 регистры хранения и сдвига
- •Регистры сдвига на d-триггерах с параллельным выводом информации
- •Лекция №21 план лекции
- •Реверсивные счетчики (рс)
- •Кольцевой счетчик
- •Делители частоты(Самостоятельно)
- •Лекция №23 преобразователи кодов
- •Лекция №24 дешифраторы decoder (dc)
- •Контрольная работа Используя таблицу истинности составить временные диаграммы дешифратора 2х4
- •Лекция №25
- •Пример сети с двумя типами мультиплексоров самостоятельная работа
- •Лекция №26 демультиплексоры
- •Лекция №27 сумматоры и алу
- •Контрольная работа
- •Лекция №28 сумматоры и алу
- •Лекция №29-30 схемотехника обслуживающих элементов Генераторы и формирователи импульсов
- •Формирователи импульсов
- •Лекция №28 схемотехника аналоговых и комбинированных узлов Операционные усилители(оу)
- •Лекция №31 схемотехника аналоговых и комбинированных узлов Операционные усилители(оу)
- •Лекция №32-33 компараторы и таймеры
- •Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи
10.2 Таблица сравнения цифровых интегральных микросхем
На биполярных транзисторах |
На униполярных транзисторах |
|||||
Тип ИС |
ТТЛ |
ТТЛШ |
И2 Л |
ЭСЛ |
МОП |
КМОП |
К155, К133, К131, К599, К134, К158, КМ155 |
К531, КР1531, К555, КМ555, КР1533, К589, КР1802, КР1804, КР1803 |
К582, К583, К584, К541 |
К100, К500, К700, К1500, К1800, К1520ХМ1, К1520ХМ2 |
К580, К581, К586 |
К587, К588, К561, К1561, К564, К1564, К537, К176, 764, 765 |
|
Область применения |
Построение быстродействующих узлов ЭВМ и устройств дискретной автоматики |
Построение узлов ЭВМ и устройств дискретной автоматики с высоким быстродействием и малой потребляемой мощност. |
Разработка БИС с высокой степенью интеграции, в частности Программируемые Логические Матрицы (ПЛМ) |
Построение высокоскоростных ЭВМ и вычислительных комплексов в частности Программируемые Логические Матрицы (ПЛМ) |
Построение устройств цифровой автоматики и вычислительной техники с сверхмалым потреблением мощности и высокой помехоустойчивости |
|
Достоинства |
Большой ток Iвх, Iвых. Быстродействие, Нагрузочная способность по входу и выходу |
Быстродействие в 3 раза больше чем у ТТЛ |
Большая плотность ИС 1000/мм2, Pрас2пкДж на 2 порядка ниже чем ТТЛ, Высокая технологичность |
Большое быстродействие, Нагрузочная способность >20, Стабильный Iпотр (дифференциальный усилитель) |
Большое Rвх, Малая Pрас, Использование Rн, Проводит в обе стороны, Помехозащищенность (2-6) В, Устойчивость к радиации (нейтронной) |
Большое Rвх>1014 Ом, Низкое Pрас на порядок ниже чем МОП, U1=Uип, U0=0 нет ни у одной ИС |
Недостатки |
Большая Pрасс. и малая плотность интеграции |
Малая плотность интеграции |
Невысокое быстродействие по сравнению с ЭСЛ |
Схемотехническая сложность |
Малое быстродействие и высокое Uпит |
Сложная технология |
Развитие схемотехники непрерывно связано с повышением уровня интеграции. На одном кристалле реализуются не только наборы отдельных логических элементов или элементов хранения, но и схемы, выполняющие функции регистров, счетчиков, арифмологических устройств и т. д. Такие схемы получили название средних и БИС интегральных схем (СИС).
Несмотря на то, что для этих схем характерны существенные отличия по разрядности, в них предусмотрены соответствующие входы, позволяющие получить полноразрядные (полуслово, слово) функциональные схемы. Развитие интегральной схемотехники привело к появлению микропроцессорных наборов.
На основе ранее рассмотренных логических схем и триггеров можно также реализовать различные блоки и устройства ЭВМ. К наиболее распространенным следует отнести: регистры, счетчики, дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, сумматоры АЛУ в микропроцессорах (РОН-СОЗУ).