(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

с м°ДУлем счета Ю в десятичную систему счета. Сигнал 1 на соответ-сТВуюдем выходе дешифратора определяет число, записанное в счет-jjg. Так, при нулевом показании счетчика сигнал 1 присутствует т0лько на выходе хо дешифратора (табл. 3.6). При кодах чисел 1, 2, 2 9, записанных в счетчик, дешифрация характеризуется наличием сигнала 1 соответственно только на одном из выходов х1, х2,

х3, х*-

w \ \&

1-t-tj

Рис. 3.56. Схема дешифратора для перевода показаний двоично-десятичного счетчика в десятичную систему счета

Таблица 3.6

Число

Состояния триггеров счетчика

Выходы дешифратора

входных

импульсов

с

ь

а

Х-ъ

Значения сигналов а, Ь, с, d на выходах счетчика и требуемые при этом показания дешифратора могут быть использованы для определения элементов схемы дешифратора. Так, при нулевом показании счетчика сигнал 1 присутствует на инверсных выходах его триггеров (см. табл. 3.6), в связи с чем реализуемая каналом хо функция xu=abcd. Аналогично, из табл. 3.6 для канала % имеем ху = abed, Для канала х9 - х9 = abed. Логические функции могут быть реали-ованы с помощью четырехвходовых логических элементов И.



00 01

Однако без предварительной минимизации составленные непс ственно из таблицы дешифрируемые функции нецелесообразно исп^ зовать для схемной реализации. Это привело бы к заведомому уел' нению схемы дешифратора.

Действительно, табличное выражение, например, дешифрируй функции для цифры 9 (канала х9) имеет вид х9 - abed. Вместе с

только для этого канала характерна к бинация выходных сигналов триггер4 счетчика, при которой а = d = 1. В с этим для выделения сигнала (логичес 1 ) по каналу цифры 9 можно восполь| ваться функцией х9 = ad. Иными словам канал х9 можно реализовать не на рехвходовом, а на двухвходовом логич ском элементе И.

Минимизацию функций дешифратб удобно проводить по карте Карно, рая составляется в данном случае для чет| рех переменных. Данные табл. 3.6 пользуют для определения функций налов дешифратора х0, хх, х2, х9 и изображения на карте Карно (рис. 3.1 Минимизирующие контуры составляют индивидуально для кая дой функции и проводят с использованием пустых клеток ка£ ты. При этом минимизирующий контур должен охватывать максимальное число соседних с рассматриваемой функцией пустых клеток, ка- показано на рис. 3.57. Исключения переменных осуществляют обычным образом (см. § 3.9).

Из карты Карно находим: xo=abcd, xi = a bс d, х2 = а , хг = a be, х4 = a be, хь = a be, х6= a be, х1 = abc, xg = ad, х9 = а Найденные функции используют для построения схемы дешифратор (см. рис. 3.56). Она составлена из четырех-, трех- и двухвходовьг логических элементов И.

3.57. Карта дешифратора

Карно

§ 3.16. БОЛЬШИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

Создание интегральных микросхем, состоящих из 10-15 до 25- 100 схемных элементов (компонентов), явилось первым этапом на пути существенного расширения функциональных возможностей электронной аппаратуры и улучшения ее количественных и качественных показателей. Такие интегральные схемы представляют в большинстве случаев универсальную элементную базу для создания более сложны узлов и схем разрабатываемой аппаратуры.

Развитие микроэлектроники направлено на создание больших интегральных схем (БИС), состоящих из тысяч и десятков тысяч компонентов. Граница между обычными и большими интегральными схемами условна. Если до недавнего времени к БИС относили схемы, имеющие 100-200 компонентов в кристалле полупро-



яка, то теперь считается обычным применение микросхем, со-в°ащих 500-1000 компонентов и более.

Количество компонентов N в кристалле полупроводника харак-0Йзует степень интеграции k микросхемы. Степень теграции определяют по формуле k - \gN. В соответствии с этим иНпервой степени интеграции относят микросхемы, содержащие до m компонентов, ко второй степени интеграции - 11 -100 компонен-в к третьей степени интеграции - 101-1000 компонентов. При количествах компонентов 1001 -10 000 и 10001 -100 000 интегральные микросхемы относят соответственно к четвертой и пятой степеням интеграции.

С появлением БИС началось реальное слияние процесса создания интегральных компонентов с производством электронной аппаратуры. Большие интегральные схемы представляют ряд типовых узлов и схем цифровых устройств: счетчики, регистры, дешифраторы и т. д. На их основе реализуются блоки, а также целые электронные устройства.

Большие интегральные схемы создают широкие перспективы применения электроники в промышленности с использованием программного управления, а также средств цифровой вычислительной техники. Огромное значение в этой связи представляют создание в виде БИС микропроцессоров и развитие на их основе микропроцессорной техники.

§ 3.17. МИКРОПРОЦЕССОРЫ

Микропроцессор - это устройство цифровой обработки информации, осуществляемой по программе. По назначению он близок к процессору ЭВМ, однако обладает меньшими функциональными возможностями. Микропроцессор реализуется в виде одной или нескольких микросхем высокой степени интеграции.

Основные определения. Микропроцессор применяется совместно с микроэлектронными запоминающим устройством программы (ЗУП) и запоминающим устройством данных (ЗУД), а также с устройством ввода - вывода (УВВ). По аналогии с ЭВМ система, состоящая из микропроцессора и указанных устройств, получила название микро-ЭВМ или микропроцессорной системы (рис. 3.58).

Устройство ЗУП предназначено для хранения команд, составляющих программу работы микропроцессора, и выполняется таким образом, что информация, записанная в нем, не теряется при перерывах в напряжении питания. Устройство ЗУД используется для хранения данных, предназначенных для обработки микропроцессором.

стройство УВВ обеспечивает ввод данных в ЗУД и их вывод к внешним приборам и устройствам.

Микропроцессор состоит из схем, обеспечивающих выборку в°Манд из ЗУП, их дешифрирование и выполнение. В него также ?°Дят арифметическо-логическое устройство представляющее собой совокупность схем, реализующих ариф-

(АЛУ),



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.