Основы цифровой техники - Схемотехника - Скачать бесплатно
и 7) независимо от сигналов на
тактовых входах. Следовательно, операция параллельной загрузки –
асинхронная.
Параллельный запуск триггеров запрещается, если на вход сброса R (вывод
14) подано напряжение высокого уровня. На всех выходах Qi установится
низкий уровень.
Принятые сокращения
БИС большая интегральная схема
ГОИ генератор одиночных импульсов
ДНФ дизъюнктивная нормальная форма
ИС интегральная схема
КНФ конъюнктивная нормальная форма
КЦУ комбинационное цифровое устройство
ЛЭ логический элемент
М модуль счета
МДНФ минимальная дизъюнктивная нормальная форма
МКНФ минимальная конъюнктивная нормальная форма
ОФПН основной функционально полный набор
ПЦУ последовательностное цифровое устройство
СДНФ совершенная дизъюнктивная нормальная форма
СКНФ совершенная конъюнктивная нормальная форма
Т триггер
ЦУ цифровое устройство
Литература
1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.М. Микросхемотехника. – М.: Радио и
связь, 1982.
2. Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их
применение. – М.: Радио и связь, 1989.
3. Савельев П.В., Коняхин В.В. Функционально-логическое проектирование
БИС. – М.: Высшая школа, 1990.
4. Схемотехника ЭВМ / Под ред. Г.Н. Соловьева– М.: Высшая школа, 1985.
5. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. – М.: Мир, 1988.
6. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХП – Петербург, 2001.
7. Хоровиц П., Хилл У., Искусство схемотехники: В 3 томах. – М.; Мир,
1993.
8. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. –Челябинск:
Металлургия, 1988.
9. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / Под ред.
С.В.Якубовского – М.: Радио и связь, 1989.
10. Цифровая и вычислительная техника / Под ред. Э.В. Евреинова. – М.:
Радио и связь, 1991.
11. Цифровые устройства на микросхемах / Под ред. В.Л. Волчека и Е.Г.
Ойхмана. – М.: Энергия, 1975.
12. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: В 2
томах / Под ред. Д.Н. Панфилова. – Т. 2. Электроника. – М.: Додэна,
2000.
13. Янсен И. Курс цифровой электроники: В 4 томах. – М.: Мир, 1987.
учЕБное ИЗДАНИЕ
Тлостанов Юрий Калиметович
ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ
Лабораторный практикум
по дисциплине
Изд. лиц. Серия ИД № 06202 от 01.11.2001. В печать 22.03.2002.
Формат 60х84 1/16. Печать трафаретная. Бумага газетная.
6.97 усл.п.л. 6.0 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ _______.
Кабардино-Балкарский государственный университет.
360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173
Полиграфическое подразделение КБГУ
360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.
-----------------------
Таблица 1
|Номер|Двоичные |Логические|
| |переменны| |
|набор|е |функции |
|а | | |
| |х1 х2 |у |
| |х3 | |
|0 |0 0 0|1 |
|1 | |0 |
|2 |0 0 1|0 |
|3 | |0 |
|4 |0 1 0|0 |
|5 | |0 |
|6 |0 1 1|0 |
|7 | |1 |
| |1 0 0| |
| | | |
| |1 0 1| |
| | | |
| |1 1 0| |
| | | |
| |1 1 1| |
1
[pic]
[pic]
[pic]
t
[pic]
t
1
0
1
0
[pic] [pic]
0 1
1 0
а)
б)
в)
Рис. 1. Инвертор: а) условное изображение;
б) временные диаграммы; в) таблица истинности
[pic]
&
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
t
[pic]
t
[pic]
t
[pic][pic] [pic]
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
в)
г)
б)
а)
Рис. 2. Конъюнктор
[pic]
[pic]
[pic]
&
[pic]
[pic]
[pic]
1
[pic][pic] [pic]
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
в)
б)
а)
Рис. 3. Дизъюнктор: а) условное изображение,
б) временные диаграммы, в) таблица истинности
[pic]
t
[pic]
t
[pic]
t
Рис. 4. ЛЭ “И-НЕ”:
а) условное изображение, б) таблица истинности
&
[pic]
[pic]
[pic]
а)
б)
[pic][pic] [pic]
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
б)
а)
Рис. 5. Реализация с помощью ЛЭ “И-НЕ” функций:
а) НЕ, б) И, в) ИЛИ
[pic]
&
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
&
[pic]
&
[pic]
&
[pic]
[pic]
&
[pic]
[pic]
&
в)
[pic][pic] [pic]
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
б)
а)
[pic]
[pic]
[pic]
1
Рис. 6. ЛЭ “ИЛИ-НЕ”:
а) условное изображение, б) таблица истинности
б)
а)
Рис. 7. Реализация с помощью ЛЭ “ИЛИ-НЕ” функций:
а) НЕ, б) ИЛИ, в) И
[pic]
1
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
1
[pic]
1
в)
[pic]
1
[pic]
[pic]
1
[pic]
[pic]
1
[pic][pic] [pic]
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
б)
а)
Рис. 8. Функция М2: а) таблица истинности;
б) изображение ЛЭ, реализующего М2
[pic]
[pic]
[pic]
М2
Рис. 9. Принципиально возможные режимы неиспользуемых входов
*
Рис. 10. Схема наращивания числа входов ЛЭ
а)
б)
*
[pic]
[pic]
*
[pic]
Qi
Qi
*
[pic]
*
*
[pic]
[pic]
[pic]
*
[pic]
*
[pic]
[pic]
|х1 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |
|х2 |0 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |1 |
|х3 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |
|y |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |
|х1 |0 |0 |1 |1 |
|х2 |0 |1 |0 |1 |
|y |0 |1 |1 |0 |
[pic]
t
[pic]
t
[pic]
t
а)
б)
[pic]
t
[pic]
t
[pic]
t
[pic]
t
|х1 |х2 |у |
|0 |0 |1 |
|0 |1 |0 |
|1 |0 |0 |
|1 |1 |1 |
Рис. 1 . Таблица истинности функции y = x1 ~ x2
Рис. 2. Карты Карно для функций двух (а), трех (б), четырех (в) переменных
х3 х4
| | |00 |01 |11 |10 |
| |00 |0000 |0001 |0011 |0010 |
|х1х2 | | | | | |
| |01 |0100 |0101 |0111 |0110 |
| |11 |1100 |1101 |1111 |1110 |
| |10 |1000 |1001 |1011 |1010 |
в)
х2
| | |0 |1 |
| |0 |00 |01 |
|х1 |1 | | |
| | |10 |11 |
а)
х2 х3
| | |00 |01 |11 |10 |
| |0 |0 0 0 |0 0 1 |0 1 1 |0 1 0 |
|х1 | | | | | |
| |1 |1 0 0 |1 0 1 |1 1 1 |1 1 0 |
б)
1
2
x2
Рис. 7. Схемы КЦУ равнозначности двух переменных, реализованные в ОФПН ЛЭ
(а),
монофункциональных наборах ЛЭ «И- НЕ» (б) и «ИЛИ -НЕ» (в)
в)
б)
a)
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
1
1
1
1
1
1
[pic]
[pic]
(
[pic]
x1(x2
x1
[pic]
x1(x2
x2
x1
x1
x2
x1(x2
x2
1
1
1
(
(
(
(
(
(
x2
[pic]
x1
xmax=3
ymax=12
|х |0 |1 |2 |3 |
|у |3 |4 |7 |12|
Рис. 8. Табличное представление функции у=х2+3
Дв. разряды х и у
у1(20)
у2(21)
у3(22)
у4(23)
у=х2+3
х1(20)
х2(21)
Весовые
коэф-ты
разрядов
y1(20)
1
1
&
y2(21)
y3(22)
y4(23)
x1(20)
x2(21)
[pic][pic]
[pic]
Рис. 13. Преобразование JK – триггера в D-тригге
1111 10
10 111 – частное
11
10
11
10
1 – остаток
(2)
Таблица 1
| xn xn-1 | y0 y1 |
|... x3 x2 |y2 ym-1 |
|x1 |ym |
| 0 0 | 1 0 |
|... 0 0 |0 ... 0 |
|0 |0 |
|0 0 ...|0 1 0 |
|0 0 1 |... 0 0 |
|0 0 ...| |
|0 1 0 |0 0 1 |
|………………………. |... 0 0 |
|1 1 ...|……………………… |
|1 1 0 |0 0 0 |
|1 1 ...|... 1 0 |
|1 1 1 |0 0 0 |
| |... 0 1 |
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
x2 x2 x1 x1
x3 x3
y0
y1
y2
y3
y4
y5
y6
y7
Рис. 3. Схема пирамидального дешифратора «3–8»
&
&
&
&
&
&
x3 x3 x2 x2 x1 x1
y0
y1
y2
y3
y4
y5
Рис. 5 Схема линейного дешифратора «3 в 6»
ДС
0
1
2
3
4
5
6
7
1
2
4
x1
x2
x3
x3x2x1
x3x2x1
x3x2x1
1
y
Рис.6. Реализация логической функции [pic]
на основе дешифратора
б)
а)
б)
ai
bi
pi
Si
pi+1
SM
S
p1
A
B
p0
Рис. 3. Функциональная схема 3-разрядного параллельного
сумматора с последовательным переносом
20
21
22
23
p
а2
b2
S2
SM
(2)
S
p1
p0
A
B
|
