Geum.ru

Реферат Интегральная

Вид материалаРеферат

Содержание


Транзисторно-транзисторная логика
Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки
Семисегментный индикатор
Номер варианта
Номер варианта
Стоимость в гривнах
Цена одного изделия составляет около 20 грн.
Стоимость в гривнах
Цифровые интегральные микросхемы серии к155
Предельная частота, МГц
Условное графическое обозначение
Функциональная схема
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Подобный материал:
  1   2   3






Реферат


Интегральная (engl. Integrated circuit, IC, microcircuit, microchip, silicon chip, or chip), (микро)схема (ИС, ИМС, м/сх), чип, микрочи́п (англ. chip — щепка, обломок, фишка) — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности, изготовленная на полупроводниковом кристалле (или плёнке) и помещённая в неразборный корпус. Часто под интегральной схемой (ИС) понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой (МС) — ИС, заключённую в корпус. В то же время выражение «чип компоненты» означает «компоненты для поверхностного монтажа» в отличие от компонентов для традиционной пайки в отверстия на плате. Поэтому правильнее говорить «чип микросхема», имея в виду микросхему для поверхностного монтажа. В настоящий момент большая часть микросхем изготавливается в корпусах для поверхностного монтажа.

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — способ преобразования дискретной информации (в частности, выполнения логических операций) с помощью электронных устройств, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики). ТТЛ получила широкое распространение и применяется в компьютерах, АСУТП, электронных музыкальных инструментах, а также в контрольно-измерительной аппаратуре. Благодаря широкому распространению ТТЛ входные и выходные цепи электронного оборудования часто выполняются совместимыми по электрическим характеристикам с ТТЛ.

ТТЛ-логика (как и ТТЛШ) является прямым наследником ДТЛ и использует тот же принцип действия. Входной ТТЛ-транзистор (в отличие от обычного) имеет несколько, обычно от 2 до 8, эмиттеров. Эти эмиттеры выполняют роль входных диодов (если сравнивать с ДТЛ). Многоэмиттерный транзистор по сравнению с применявшейся в схемах ДТЛ сборкой из отдельных диодов занимает меньше места на кристалле и обеспечивает более высокое быстродействие. Следует отметить, что в микросхемах ТТЛШ, начиная с серии 74LS, вместо многэмиттерного транззистора используется сборка диодов Шоттки (серия 74LS) или PNP транзисторы в сочетании с диодами Шоттки (серии 74AS, 74ALS), так что фактически произошел возврат к ДТЛ. Название ТТЛ заслуженно носят лишь серии 74, 74H, 74L, 74S, содержащие многоэмиттерный транзистор. Все более поздние серии многоэмиттерного транзистора не содержат, фактически являются ДТЛ и носят название ТТЛШ (ТТЛ Шоттки) лишь "по традиции", будучи развитем именно ТТЛ.


Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки (ТТЛШ)

В ТТЛШ используются транзисторы Шоттки , в которых барьер Шоттки не позволяет транзистору войти в режим насыщения в результате чего диффузионная емкость мала и задержки переключения малы, а быстродействие высокое

ТТЛШ-логика отличается от ТТЛ наличием диодов Шоттки в цепях база — коллектор, что исключает насыщение транзистора, а также наличием демпфирующих диодов Шоттки на входах (редко на выходах) для подавления импульсных помех, образующихся из-за отражений в длинных линиях связи (длинная - понятие относительное, длинной считается линия, время распространения сигнала в которой больше длительности его фронта, для самых быстрых ТТЛШ микросхем линия становится длинной начиная с длины в несколько сантиметров).

Дешифраторами называются комбинационные устройства, преобразующие n-разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду.

Дешифраторы. Это комбинационные схемы с несколькими входами и выходами, преобразующие код, подаваемый на входы в сигнал на одном из выходов. На выходе дешифратора появляется логическая единица, на остальных – логические нули, когда на входных шинах устанавливается двоичный код определенного числа или символа, т.е. дешифратор расшифровывает число в двоичном коде, представляя его логической единицей на определенном выходе. Число входов дешифратора равно кол-ву разрядов поступающих двоичных чисел. Число выходов равно полному кол-ву различных двоичных чисел этой разрядности.

Для n-разрядов на входе, на выходе 2n, чтобы вычислить, является ли поступившее на вход двоичное число известным ожидаемым, инвертируются пути в определенных разрядах этого числа. Затем выполняется конъюнкция всех разрядов преобразованного таким образом числа. Если результатом конъюнкции является логическая единица, значит на вход поступило известное ожидаемое число.

Из логических э-тов являющихся дешифраторами можно строить дешифраторы на большое число входов. Каскадное подключение таких схем позволит наращивать число дифференцируемых переменных.

Счётчик — устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строится на T-триггерах. Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают через СТ (от англ. counter).


Семисегментный индикатор — устройство отображения цифровой

информации. Является альтернативой более дорогим матричным экранам, когда нужно отображать только цифры, без букв или с небольшим их количеством.

Семисегментный индикатор, как говорит его название, состоит из семи элементов индикации (сегментов), включающихся и выключающихся по отдельности. Включая их в разных комбинациях, из них можно составить упрощённые изображения арабских цифр. Часто семисегментные индикаторы делают в курсивном начертании, что повышает читаемость.

Цифры, 6, 7 и 9 имеют два разных представления на семисегментном индикаторе.

Сегменты обозначаются буквами от A до G; восьмой сегмент — десятичная запятая, предназначенная для отображения дробных чисел.

Изредка на семисегментном индикаторе отображают буквы. Обратите внимание, что на анимации слева часть из букв A—F заглавные, а часть — строчные; это позволяет легко их различать.

Светодиодные индикаторы имеют предельно простую форму, так как в них применяются светодиоды, отлитые в форме сегментов, и чем меньше разных типов светодиодов, тем дешевле устройство. В жидкокристаллических, газорязрядных и других индикаторах дизайнеры находят место для вариации формы сегментов.

В информатике разрядностью электронного (в частности, периферийного) устройства или шины называется количество разрядов (битов), одновременно обрабатываемых этим устройством или передаваемых этой шиной. Термин применим к составным частям вычислительных, периферийных или измерительных устройств: ЖКИ, шинам данных компьютеров, процессорам и т.д. Разрядностью компьютера называют разрядность его машинного слова




Задание

к курсовому проекту с дисциплины «компьютерная схемотехника»
  • Часть 1.

Построение принципиальных схем по булевым выражениям

Дана логическая функция
  1. Постройте функциональную схему в базисе: И, ИЛИ, НЕТ.
  2. Постройте принципиальную схему, используя микросхемы серии К155, К555.
  3. Укажите на схеме значения логических сигналов на выходе каждого логического элемента для заданной комбинации входных сигналов.

Таблица

Номер варианта
Логическая функция
Комбинация входных сигналов

Х1
Х2
Х3

10


0
0
1


  • Часть 2.



Построение функциональных схем шифратора, дешифратора и мультиплексора по таблице истинности.


Закон функционирования мультиплексора на восемь каналов без стробирования заданный таблицей истинности

Таблица 3

Адресні входи
Вихід
Вхідний

канал
Адресні входи
Вихід
Вхідний

канал

А2
А1
А0
Q
А2
А1
А0
Q

0
0
0
1
D0
1
0
0
5
D4

0
0
1
2
D1
1
0
1
2
D5

0
1
0
3
D2
1
1
0
7
D6

0
1
1
4
D3
1
1
1
8
D7



1. Объясните предназначение данного мультиплексора.

2. Приведите его условное графическое изображение и пример на основе микросхем серии К155, К555.

3. Укажите назначение всех выводов.

4. Запишите логическое выражение для выхода Q.

5. Постройте функциональную схему мультиплексора в базисе И-НЕ.


  • Часть 3



Расчет счетчика


  1. Выберите с таблицы микросхему счетчика для своего варианта.
  2. Изобразите условное графическое изображение (УГИ) данной микросхемы, укажите назначение всех выводов.
  3. Выясните разрядность счетчика (n) и коэффициент пересчета (N).
  4. Укажите на УГИ значения логических сигналов, которые нужно подать на входы счетчика для начальной записи в счетчик двоичного числа (кода), заданного в таблице.
  5. Произведите расчет и укажите на выводах УГИ двоичное число (код) в режиме счета (сложения) после поступления числа заданных тактовых (входных) импульсов, если заранее в нем было записано заданное двоичное число.



Номер варианта
Тип микросхемы
Двоичное число
Число тактовых импульсов

10
К155ИЕ5
1010
42



Расчет регистра
  1. Выберите с таблицы микросхему регистра в соответствии с вариантом.
  2. Приведите УГИ данной микросхемы.
  3. Укажите предназначение всех выводов регистра.
  4. Определите тип регистра, и опешите все функции, которые он может выполнять.
  5. Укажите разрядность регистра.
  6. Запишите на УГИ регистра значения всех логических сигналов, которые нужно подать на информационные входы, для записи в регистр заданного двоичного числа.



  1. Опешите последовательность подачи сигналов для записи в регистр заданного двоичного числа.
  2. Укажите в какой форме происходит запись в последовательной или параллельной.
  3. Рассчитайте и укажите на выходах регистра двоичное число, зафиксированное в регистре после выполнения сдвига вправо на четыре двоичных разряда.
  4. Постройте диаграмму сдвига информации в регистре.




Номер варианта
Тип микросхемы
Двоичное число
Число тактовых импульсов

10
К555ИР9
11100011
4


  • Часть 4



Разработать, описать и начертить принципиальную электрическую схему электронного устройства соответственно варианту. Провести экономический расчет и расчет надежности электронного устройства.

Вариант 10.
  • Построить дешифратор на 32 выхода на основе микросхем серии К155.
  • Построить схему одного десятичного разряда таймера с кнопочным набором времени на основе микросхем серии К155.






Задание 1


Построение принципиальных схем по булевым выражениям

Дана логическая функция


  1. Постройте функциональную схему в базисе: И, ИЛИ, НЕТ.
  2. Постройте принципиальную схему, используя микросхемы серии К155, К555.
  3. Укажите на схеме значения логических сигналов на выходе каждого логического элемента для заданной комбинации входных сигналов.

Таблица

Номер варианта
Логическая функция
Комбинация входных сигналов

Х1
Х2
Х3

10


0
0
1



Выполнение.


Логическая функция имеет вид: . Для построения логической схемы соответствующей функции произведем ее минимизацию. Все построения и минимизация выполняются в программной среде Electronics Workbench версии 5.12.

Минимизированная функция следующая: .
  1. В соответствии с этим строем логическую схему базисе И,ИЛИ,НЕТ:




  1. Данная схема состоит из двух элементов НЕТ, двух элементов И, и одного ИЛИ. К данным типам элементов по справочнику подбираем функциональные аналоги и строим принципиальную схему.
  2. В соответствии комбинацией подаем на входы логические сигналы и обозначаем результаты.



Задание 2


Построение функциональных схем шифратора, дешифратора и мультиплексора по таблице истинности.


Закон функционирования мультиплексора на восемь каналов без стробирования заданный таблицей истинности

Таблица 3

Адресні входи
Вихід
Вхідний

канал
Адресні входи
Вихід
Вхідний

канал

А2
А1
А0
Q
А2
А1
А0
Q

0
0
0
1
D0
1
0
0
5
D4

0
0
1
2
D1
1
0
1
2
D5

0
1
0
3
D2
1
1
0
7
D6

0
1
1
4
D3
1
1
1
8
D7