WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

«Криворожский колледж Национального авиационного университета «КРАУСС» Конспект лекций по учебной дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры» Часть I Курсанта _ группы Кривой Рог ...»

-- [ Страница 2 ] --

7.3 КОЭФФИЦИЕНТ РАЗВЕТВЛЕНИЯ (Краз,N) Коэффициент разветвления или нагрузочная способность - максимальное число входов которые можно подключить к отдельному выходу микросхемы (м/с). Причем сумма входных токов должна быть меньше выходного тока отдельного выхода м/с. Если м/с имеет несколько выходов, то суммарный ток всех выходов не должен превышать паспортного значения для данной микросхемы, даже если отдельные выходы микросхемы будут недогружены.

Для определения N находят отдельно две суммы входных токов для логического 0 и 1 на j-выходе.

Минимальная сумма и будет Краз. m,n - целые значения.

7.4 СОПРЯЖЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СЕРИЙ МИКРОСХЕМ Внизу дана таблица соответствия некоторых отечественных и зарубежных серий микросхем, выполненных по двум наиболее распространенным технологиям КМОП и ТТЛ. В новых разработках рекомендуется применять серии КМОП (например 1554,1564,1594 и др.) и 1533 (AC, HC,ACT,HCT,FCT и ALS). Преимуществом обладают КМОП серии, число которых превышает 25 наименований по сравнению с ТТЛ(Ш) - около восьми.

КМОП ТТЛ отеч заруб +Uп,В отеч заруб +Uп,В 164,176 4000(74C) 3..15;

9 155 74 561,564 4000A 3..15 158 74L 1561 4000B 3..18 131 74H 1554 74AC 2..6 555 74LS 1564 54/74HC 2..6 531 74S 1594 ACT 2..6 1533 74ALS - FCT 2..6 1531 74F - ACQ/ACTQ 2..6 - FASTr - FCTx/FCTxT 2..6 - BCT.....................................................

В практике иногда встречаеся ситуация,когда в одном устройстве встречаются микросхемы раличных серий и даже технологий. Например, если входная частота сигнала равна 1024МГц, то для ее измерения не обязательно использовать только ЭСЛ микросхемы с высоким быстродействием, но и с высоким потреблением. Достаточно взять только один ЭСЛ счетчик/делитель на 16, а выходной сигнал 64МГц можно считать и обрабатывать менее быстродействующими микросхемами с меньшим энергопотреблением.

Передаточные характеристики ЛЭ различных серий и технологий различаются, поэтому соединять непосредственно такие ЛЭ чаще всего нельзя - требуются дополнительные элементы (схемы) сопряжения.

Количество вариантов сопряжения растет в геометрической прогрессии, поэтому остановимся на КМОП и ТТЛ м/схемах (см. таблицу). Остальные варианты см. в справочниках, например сопряжение ЭСЛ - ТТЛ (Логические ИС КР1533 и КР1554."Бином".1993г.,стр.24).

+ : обозначает, что микросхемы сопрягаются в указанном направлении, +- : сопрягаются с ограниченным коэффициентом разветвления по выходу, OKR : применяется открытый коллектор или резистор, подключенный к +5в или промежуточный элемент HCT, R,ПУ : используется резистор, подключенный к +10в или элементы 40109,14504 или преобразователь уровней LTC1045, ПУ : должны применяться элементы 74C901/2,4049/50,14504 или LTC1045. На основе таблицы внизу даются развернутые схемы сопряжения.

7.5 УПРАВЛЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИМИ СХЕМАМИ ОТ КОМПАРАТОРОВ И ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ Помимо аналого-цифровых преобразователей (АЦП), работой цифровой логики могут управлять операционные усилители (ОУ) и компараторы, преобразующие аналоговый сигнал Uвх = (U+ - U-) в перепад напряжения: Uвых = "1" при (U+ > U-) и Uвых = "0" при (U+ <= U-) для компараторов и Uвых = "-1" если (U+ <= U-) для ОУ. Ниже на рисунке приведены схемы сопряжения логических элементов с компараторами с открытым коллектором и операционными усилителями.

В схеме (а) выходной каскад компаратора и логический элемент питаются одним напряжением, поэтому согласование уровней лог.0 и 1 выполняется автоматически. В схеме (б) напряжение на выходе ОУ может значительно превышать уровни: (Uвых-) < лог.0 а (Uвых+) > Uп, но т.к. входы КМОП микросхем защищены диодами, ограничивающими входные сигналы 0 и Uп, то дополнительных внешних ограничителей не требуется. В ТТЛ(Ш) микросхемах (в) все входы имеют диоды, ограничивающие входной сигнал снизу на уровне нуля, а для ограничения входного сигнала сверху требуется внешний диод.

Резисторы служат для уменьшения входных токов ЛЭ, чтобы не пережечь ограничительные диоды. В схеме (а) резистор к тому же является нагрузкой компаратора с открытым коллектором.

7.6 ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Ниже приведены некоторые параметры в отечественном по ГОСТ 19480-89 и международном обозначении.

tзд.р.1,0 / tPHL - время задержки распространения при включении. Интервал времени между входным и выходным импульсами, в течение которого выходной сигнал интегральной микросхемы (ИМС) переходит от H к L уровню, измеренный на уровне 0,5 или на других заданных значениях.

tзд.р.0,1 / tPLH - то же - от L к H уровню.

tзд.р.ср / tPAV - среднее время задержки распространения.

t1,0 / tTHL - время перехода при включении ИМС. Время, в течение которого выходное напряжение ИМС переходит от H к L уровню, измеренное на уровне 0,1 и 0,9 или на других заданных значениях.

t0,1 / tTLH - то же - от L к H уровню.

tуст / tSU - время установления входного сигнала. Интервал времени между началом сигнала на одном заданном входе и активном переходе на другом заданном входе.

tу / tH - время удержания. Время, в течение которого сигнал удерживается на заданном входе после активного перехода на другом заданном входе.

Краз / N - коэффициент разветвления по выходу. Число единичных нагрузок, которые можно подключить к выходу ИМС.

Коб / Ni - коэффициент объединения по входу. Число входов ИМС, по которым реализуется ЛФ.

Uп / Ucc - напряжение источника питания ИМС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Галкин В.И. Промышленная электроника. – Мн.: Вышэйшая школа, 1989.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: Высшая школа, 1991.

3. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – Ленинград: Энергоатомиздат, 1990.

4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – М.: Металлургия, 1988.

5. Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные цифровые устройства. – М.: Радио и связь, 1992.

6. Быстров Ю.А., Мироненко И.Г. Электронные цепи и устройства. – М.: Высшая школа, 1999.

7. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. – М.: МК, 2000.

8. Мнеян М.Г. Физика машинной памяти. – М.: Высшая школа, 1990.

9. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. – М.:

Горячая линия - телеком, 2000. – 336 с.

10. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. БХВ. – Петербург, 2000.

11. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. – М.: Мир, 1998.

12. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника. – М.: Гелиос АРВ, 2002.

13. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. – М. Мир, 2001.

СОДЕРЖАНИЕ 1. Кодирование информации в ЭВМ 1.1 Системы счисления 1.2 Машинное представление информации 1.3 Числа с фиксированной точкой 1.4 Диапазон целых чисел с фиксированной точкой 1.5 Числа с плавающей точкой (вещественные) 1.6 Диапазон представления вещественных чисел 1.7 Двоично-десятичный код 1.8 Буквенно-цифровой код 1.9 Восьмисегментный код 1.10 Неоднозначность представления двоичных наборов 2. Логические функции и элементы 2.1 Основные положения алгебры логики 2.2 Переключательные функции 2.3 Условные обозначения логических функций 2.4 Способы представления логических функций (ЛФ) 2.5 Логический базис 2.6 Схемные особенности логических элементов.

2.7 Элемент с открытым коллектором 2.8 Элементы И-ИЛИ-НЕ и расширители 2.9 Тристабильные элементы 2.10 Минимизация логических функций 2.11 Таблица Карно 2.12 Преобразование ЛФ к базису И-НЕ и И-ИЛИ-НЕ 2.13 Временные параметры логических элементов 2.14 Переходные процессы в логических схемах 3. Комбинационные логические схемы 3.1 Дешифратор 3.2 Демультиплексор 3.3 Увеличение разрядности дешифраторов и демультиплексоров 3.4 Мультиплексор 3.5 Шифратор 3.6 Преобразователи кода 3.7 Сумматор 3.8 Схема сравнения кодов 3.9 Схема контроля четности (нечетности) 3.10 Шинные формирователи 4. Последовательностные схемы 4.1 Триггеры 4.1.1 Асинхронный RS-триггер 4.1.2 Синхронный RS-триггер 4.1.3 D-триггер со статическим управлением 4.1.4 D-триггер с динамическим управлением 4.1.5 Универсальный JK-триггер 4.1.6 T-триггер 4.1.7 Взаимные преобразования триггеров 4.2 Регистры 4.2.1 Параллельные и последовательные регистры 4.2.2 Реверсивный регистр сдвига 4.2.3 Синхронный и асинхронный способы загрузки параллельного кода 4.3 Счетчики 4.3.1 Асинхронный счетчик с последовательным переносом 4.3.2 Синхронный счетчик с параллельным переносом 4.3.3 Реверсивный счетчик 4.3.4 Каскадное включение счетчиков 4.3.5 Счетчик-таймер 4.3.6 Применение счетчиков в измерительной технике 5. ЦАП и АЦП 5.1 ЦАП с матрицей резисторов типа R-2R 5.2 Биполярный ЦАП 5.3 Четырехквадрантный ЦАП 5.4 АЦП поразрядного уравновешивания 5.5 АЦП параллельного типа 6. Запоминающие устройства 6.1 Основные характеристики полупроводниковой памяти 6.2 Оперативные запоминающие устройства 6.2.1 ОЗУ статического типа (SRAM) 6.2.2 ОЗУ динамического типа (DRAM) 6.2.3 Запоминающие устройства с произвольной выборкой 6.3 Постоянные запоминающие устройства 6.3.1 Полевой транзистор с плавающим затвором 6.3.2 МНОП транзистор 6.3.3 Репрограммируемое ПЗУ (EPROM,EEPROM) 6.3.4 Однократно программируемое ПЗУ (OTP,PROM) 6.4 Энергонезаваисимая память (NVRAM) 6.5 Увеличение разрядности ячейки памяти 6.6 Увеличение количества ячеек памяти 6.7 Программируемые цифровые ИС (PLD) 7. Применение цифровых устройств 7.1 Передаточная характеристика 7.2 Сравнительные характеристики некоторых серий ИМС 7.3 Коэффициент разветвления (Краз,N) 7.4 Сопряжение различных серий ИМС 7.5 Управление логическими схемами от компараторов и операционных усилителей 7.6 Определения некоторых параметров ИМС по ГОСТ 2.743-82, ГОСТ 19480-

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.