Обработка или преобразование информации, заданной в виде электрического сигнала. Современный этап развития научно-технического прогресса

                                         Введение

Одной из основных функций, выполняемой электронными схемами является обработка или преобразование информации, заданной в виде электрического сигнала - напряжения или тока. Электрические сигналы могут представлять информацию в непрерывной (аналоговой) или дискретной (цифровой) форме.

В настоящее время, подавляющее большинство электронных схем представлено в виде интегральных микросхем, которые подразделяются на два основных вида – аналоговые и цифровые. Цифровые электронные устройства работают в соответствии с логическими правилами, теоретической основой которых является алгебра логики, или булева алгебра.

Одним из перспективных путей в разработке электронной радиоизмерительной аппаратуры является группировка определенной части приборов в комплексы с максимально возможным числом общих блоков, например блока питания, отсчетного устройства, блока обработки информации и т. п. В измерительных комплексах можно применять как аналоговую, так и цифровую обработки и вывод информации.

Современные требования к измерительным приборам, главными из которых являются высокая точность, большая разрешающая способность, температурная и временная стабильности, могут быть удовлетворены преимущественно за счет применения цифровых способов обработки и представления информации.

Современный этап развития научно-технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование интегральных микросхем – основной элементной базы современной электроники. Цифровые интегральные микросхемы применяются в вычислительных машинах и комплексах, в электронных устройствах автоматики, цифровых измерительных приборах, аппаратуре связи и передачи данных, медицинской и бытовой аппаратуре, в приборах и оборудовании для научных исследований и т. д.

Цифровые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по законам дискретной функции. Они применяются для построения ЭВМ, а так же цифровых узлов измерительных приборов, аппаратуры автоматического управления, связи и т. д.

Ускорение научно-технического прогресса во всех областях требует интенсивного развития таких направлений науки и техники, автоматизация, роботизация, микроэлектроника, вычислительная техника, освоение новых технологий и новых материалов.

Цифровая обработка данных с помощью автоматических устройств является результатом технического прогресса не только последних десятилетий. Еще в средние века были созданы примитивные по современным понятиям решающие устройства, которые могли выполнять такие несложные вычислительные действия, как сложение и вычитание.

Эти вычислительные машины, работавшие на чисто механическом принципе, были столь велики по размерам и дороги, что, конечно же, тогда не могло быть и речи о той популярности, которой пользуются, например, современные карманные калькуляторы.

В данной курсовой работе разрабатывается устройство кодера букв фамилии студента. Основная элементная база устройства – логические микросхемы КМОП серии.

Основная элементная база устройства – логические микросхемы КМОП серии.

Термин КМОП – это начальные   буквы   четырёх   слов   из   полного   определения: комплементарные полевые транзисторы со структурой металл – окисел – полупроводник (МОП – транзисторы). Так называют пару транзисторов с   полупроводниковыми структурами, взаимно отображенными как бы в виде негатива и позитива. В биполярной схемотехнике – это транзисторы p-n-p и n-p-n типа, в полевой – p-канальные и n-канальные.

Базовыми элементами различных ИМС КМОП-структуры являются инвертор и двунаправленный ключ коммутации. Эти элементы состоят только из МОП-транзисторов с каналами обоих видов проводимости и не содержат резисторов и конденсаторов. Параметры микросхем КМОП-структуры близки к идеальным: в статическом режиме они практически не потребляют мощности, имеют очень большое входное и малое выходное сопротивления, большую      нагрузочную способность, довольно высокое быстродействие,   хорошую температурную стабильность. Выходной сигнал практически равен напряжению источника питания. Комплементарные структуры допускают высокую плотность размещения элементов, что обеспечивает их преимущественное применений в больших интегральных схемах (БИС), представляющих собой законченные функциональные блоки из тысяч элементов на одном, кристалле полупроводника. Современные микросхемы на КМОП-структурах устойчиво работают в широком диапазоне питающих напряжений, от 3 до 15В, что позволяет питать их от различных источников, а также сопрягать по входам и выходам с микросхемами ТТЛ и операционными усилителями.

Отечественной промышленностью налажено массовое производство нескольких серий ИМС КМОП-структуры. Наибольшее распространение в виду широких функциональных