Основні характеристики цифрових мікросхем.

Технічні засоби комп'ютерної схемотехніки в залежності від виконуваних функцій, поділяються на елементи, функціональні вузли і пристрої, а також мікропроцесори і комп'ютери. Вони призначені для обробки дискретної інформації і тому називаються цифровими. Технічні засоби комп'ютерної схемотехніки в даний час базуються на інтегральних мікросхемах (ІМС) різного ступеня складності.

На входах і виходах цифрових схем діють напруги, які в сталому режимі мають два значення – високого і низького рівнів напруг (від англійських слів High і Low). Ці напруги відображають електричні сигнали. Сигнал з двома станами називається двійковим. Перехід елемента з одного стану в інший називається його перемиканням. На основі елементів будують типові функціональні вузли.

Елементарні дії, що виконуються в комп'ютерах за один машинний такт, називаються мікроопераціями. Наприклад, інкремент або декремент слова, зсув, інверсія, додавання. У комп'ютерах команди виконують послідовністю мікрооперацій над двійковими словами (числами). Типовими функціональними вузлами комп'ютерів називаються мікроелектронні схеми, призначені для виконання однієї або декількох микроопераций. За логікою роботи функціональні вузли поділяють на комбінаційні і послідовних схема.

У комбінаційних схемах логічне стан виходів елементів залежить тільки від комбінації вхідних сигналів в даний момент часу. До функціональних вузлів комбінаційного типу відносяться суматори, дешифратори, шифратори, мультиплексори і демультиплексори, схеми порівняння (компаратори) і контролю по парності, кодопреобразователі.

У послідовних схемах логічне значення виходів визначають як комбінацією вихідних сигналів, так і станом пам'яті схеми в даний момент часу. До функціональних вузлів послідовних типу відносяться регістри, лічильники, генератори чисел і керуючі автомати. На основі типових функціональних вузлів будують різні пристрої комп'ютерів.

Універсальність комп'ютерів забезпечує можливість прийому та видачі інформації, її зберігання та арифметико-логічної обробки, а також управління всім обчислювальним процесом. Ці функції реалізують відповідними пристроями введення, виведення, запам’ятовування, арифметико-логічними та управління.

У всіх комп'ютерах використовують генератор тактових імпульсів (ГТІ), який виробляє періодичну послідовність прямокутних імпульсів, що називають тактовими (С). Початок кожного імпульсу С називається тактовим моментом. Часовий інтервал між двома сусідніми імпульсами С називається машинним тактом. З настанням кожного імпульсу С відбувається зміна інформації на входах елементів і вузлів цифрових схем.

Частота ГТІ вимірюється десятками, сотнями мегагерц і гігагерцами. У літературі ГТІ часто називають генераторами синхронізуючих імпульсів, а самі імпульси називають синхронізуючими або синхроімпульсами. Амплітуда і полярність імпульсу С залежить від фізичних принципів побудови машини. Принцип подачі інформації на входи елементів і вузлів в тактові моменти називається дискретизацією сигналів в часі.

У комп'ютерній схемотехніці використовуються два основні види двійкових сигналів: потенційні й імпульсні.