Элементы схемотехники цифровых устройств обработки информации Екатеринбург 2008 Введение 1 Арифметические и логические основы ЭВМ 1.1 Арифметические основы ЭВМ 1.2 Логические основы ЭВМ 1.2.1 Основные положения алгебры логики 1.2.2 Логические элементы 1.2.3 Законы и тождества алгебры логики 2 Основы синтеза цифровых устройств 2.1 Последовательность операций при синтезе цифровых устройств комбинационного типа 2.2 Аналитическая запись логической формулы КЦУ 2.3 Понятие базиса 2.4 Минимизация логических формул 2.4.1 Расчётный метод минимизации 2.4.2 Минимизация неопределённых логических функций 2.5 Запись структурных формул в универсальных базисах 3 Логические элементы 3.1 Основные параметры логических элементов 3.2 Транзисторно-транзисторная логика 3.2.1 ТТЛ элемент И-НЕ с простым инвертором 3.2.2 ТТЛ элемент со сложным инвертором 3.2.3 Элементы ТТЛШ 3.2.4 Элементы ТТЛ с тремя выходными состояниями — 3.3 Эмиттерно-связанная логика 3.4 Транзисторная логика с непосредственными связями (ТЛНС) 3.5 Интегральная инжекционная логика 3.6 Логические элементы на МОП-транзисторах 3.6.1 Логические элементы на ключах с динамической нагрузкой 3.6.2 Логические элементы на комплементарных ключах 4 Цифровые устройства комбинационного типа 4.1 Двоичные сумматоры 4.1.1 Одноразрядные сумматоры 4.1.2 Многоразрядные сумматоры 4.1.3 Арифметико-логические устройства 4.2 Кодирующие и декодирующие устройства 4.2.1 Шифраторы 4.2.2 Дешифраторы (декодеры) 4.3 Коммутаторы цифровых сигналов 4.3.1 Мультиплексоры 4.3.2 Дешифраторы-демультиплексоры 4.4 Устройства сравнения кодов. Цифровые компараторы 4.5 Преобразователи кодов. Индикаторы 5 Цифровые устройства последовательностного типа 5.1 Триггеры 5.1.1 RS-триггеры 5.1.2 D-триггеры (триггеры задержки) 5.1.3 Триггер Т-типа (Счётный триггер) 5.1.4 JK-триггеры 5.1.5 Несимметричные триггеры 5.2 Регистры 5.2.1 Параллельные регистры (регистры памяти) 5.2.2 Регистры сдвига 5.2.3 Реверсивные регистры сдвига 5.2.4. Интегральные микросхемы регистров (примеры) 5.3 Счётчики импульсов 5.3.1 Требования, предъявляемые к счётчикам 5.3.2 Суммирующие счётчики 5.3.3 Вычитающие и реверсивные счётчики 5.3.4 Счётчики с произвольным коэффициентом счёта 5.3.5 Счётчики с последовательно-параллельным переносом 5.3.6 Универсальные счётчики в интегральном исполнении (Примеры) 6 Запоминающие устройства 6.1 Иерархия запоминающих устройств ЭВМ 6.2 Структурные схемы ЗУ 6.3 Оперативные запоминающие устройства 6.3.1 Типы оперативных запоминающих устройств 6.3.2 Основные параметры ЗУ 6.3.3 Внешняя организация и временные диаграммы статических ОЗУ 6.3.4 Микросхемы ОЗУ Список использованных источников
1.2 Логические основы ЭВМ Раздел математической логики, изучающий связи между логическими переменными, имеющими только два значения, называется алгеброй логики. Алгебра логики разработана английским математиком Дж. Булем и часто называется булевой алгеброй. Алгебра логики является теоретической базой для построения систем цифровой обработки информации. Вначале на основе законов алгебры логики разрабатывается логическое уравнение устройства, которое позволяет соединить логические элементы таким образом, чтобы схема выполняла заданную логическую функцию.
Таблица 1 – Коды чисел от 0 до 15
Десятичное число Коды Двоичный 16-ричный Двоично-десятичный 0 0000 0 000 1 0001 1 0001 2 0010 2 0010 3 0011 3 0011 4 0100 4 0100 5 0101 5 0101 6 0110 6 0110 7 0111 7 0111 8 1000 8 1000 9 1001 9 1001 10 1010 A 00010000 11 1011 B 00010001 12 1100 C 00010010 13 1101 D 00010011 14 1110 E 00010100 15 1111 F 00010101