Основы цифровой техники в вопросах и ответах.
1) Логические элементы. Типы логики.
2) Характеристики и параметры цифровых элементов.
- Каким параметром характеризуется быстродействие логических схем ?
- Что такое работа переключения, как этот параметр связан с быстродействием системы ?
- Что такое коэффициенты разветвления и объединения логических схем ? Как можно увеличить коэффициент разветвления ?
- Какие параметры, соответствующие сигналу « 1 » нормируются для входа и выхода логического элемента ?
- Какие параметры, соответствующие сигналу « 0 » нормируются для входа и выхода микросхемы логики ?
3) Триггеры .
- Счётный триггер; реализация на логических элементах.
- Двухтактные триггеры. Особенности работы и области применения.
- RS триггер. Принцип действия и реализация на логических элементах.(таблица истинности везде)
- Синхронные и асинхронные триггеры, преимущества синхронизации на примере RS триггера.
- JK триггер, принцип действия, таблица состояний.
- D триггер, принцип действия, таблица состояний .
4) Счётчики .
- Двоичный последовательный суммирующий счётчик.
- Структура и принцип действия десятичного счётчика с принудительным обнулением.
- Структура, принцип действия и преимущества параллельного счетчика.
- Реверсивный двоичный счётчик.
- Структурная схема счётчика с принудительным насчётом.
5) Регистры.
- Сдвиговый регистр, схема и применение.
- Параллельный регистр; схема и назначение.
6) Типовые комбинационные схемы.
- Мультиплексор - принцип действия, схема и назначение.
- Демультиплексор.
- Дешифратор – определение, область применения, пример схемы.
- Шифратор (кодер).
- Арифметический сумматор – структура, принцип действия; многоразрядный сумматор – принцип построения.
7) Разное.
- Z – буфер, назначение применение, реализация.
- Элемент М2, полусумматор, принцип действия, схема.
- Программируемые логические матрицы, устройство применение.
- Триггер Шмитта.
1) Логические элементы. Типы логики.
Типы логики.
1. РДЛ – резисторно - диодная логика.
Самый первый тип логики.
2. ДТЛ – диодно-транзисторная логика.
3. ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика.
Матрица диодов заменена многоэмиттерным транзистором.
4. ЭСЛ – эмиттерно-связанная логика.
Достоинство: высокое быстродействие.
Недостатки: высокая потребляемая мощность, малая помехозащищённость, ограниченность в применении, работа в отрицательной логике.
5. И2Л – интегрально-инерционная логика.
Строится на основе транзисторов структуры n-p-n и p-n-p. Транзистор p-n-p является инжектором, т.е. задаёт ток в базу основного транзистора n-p-n.
N-P-N – транзистор многоколлекторный. Специальные технологические и конструкторские решения позволяют уменьшить площадь элемента на кристалле и за счёт эффекта в объёме кристалла, происходит увеличение в быстродействии при уменьшении рассеиваемой мощности.
6. nМОП – логика.
7. КМОП – логика.
В НАЧАЛО
2) Характеристики и параметры цифровых элементов.
- Каким параметром характеризуется быстродействие логических схем ?
Параметр - задержка распространения сигнала.
Сигнал на выходе логического элемента задерживается относительно входного сигнала. Эта задержка определяет не только быстродействие логических схем, но и их работоспособность.
Время задержки принято определять по уровню 0,5 Uвх и 0,5 Uвых, как показано на рисунке.
В НАЧАЛО
-
 |
Для увеличения быстродействия системы приходится увеличивать потребляемую мощность.
В НАЧАЛО
- Что такое коэффициенты разветвления и объединения логических схем? Как можно увеличить коэффициент разветвления?
Коэффициент разветвления по выходу характеризует нагрузочную способность логического элемента. Определяется количеством входов однотипных элементов, которые можно подключить на выход данного элемента.
Iвых <= Iвх*n
Коэффициент разветвления можно увеличить, используя интегральные схемы расширителей по ИЛИ, обозначаемые ЛД или применить схему с открытым коллекторным выходом.
Коэффициент объединения по входу равен числу подаваемых сигналов, то есть числу входов элемента.
В одну точку два логических сигнала соединять нельзя.
- Какие параметры, соответствующие сигналу « 1 » нормируются для входа и выхода логического элемента ?
 |
 |
 |
В НАЧАЛО
- Какие параметры, соответствующие сигналу « 0 » нормируются для входа и выхода микросхемы логики ?
 |
 |
 |
В НАЧАЛО
3) Триггеры.
Триггер – элементарная ячейка памяти, способная сохранять двоичную информацию (1 или 0), после снятия входного сигнала.
КЛАССИФИКАЦИЯ:
1. По способу управления
· Асинхронные - выходной сигнал появляется одновременно с входным.
· Синхронные (тактируемые) - выходной сигнал появляется только при совпадении во времени входного информационного сигнала с сигналом синхронизации.
2. По функциям
· С раздельной установкой 1 и 0
· С приёмом информации по одному входу
· Универсальный
- Счётный триггер ( Т – триггер ); реализация на логических элементах
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
