Логикалық элементтер мен функциялар

I.Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
II. Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
 Логикалық элементтер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
а) емес, немесе емес, және, және емес, әрмәнділік ... ... ... ... 3
б) логика алгебрасының негізгі қатынастары ... ... ... ... ..5
 Логикалық функциялар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
а) шифратор, дешифратор ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
б) мультиплексор және демультиплексор ... ... ... ... ... ... .10
с) RS., T.,D., JK.триггерлер. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
 Жиілік бөлгіш ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
 Жеке тапсырма: Аналогты және сандық арасындағы байланыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .24
III. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .27
IV. Пайдаланған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
“Электроника және Схемотехника” пәнінің құрамдық бөлігі болып табылатын “Схемотехника” студенттерге қабылдаушы және таратушы құралдардың байланыс каналында тұрғызылатын құрылғылар туралы түсінік береді. Бұларға элементтерде шоғырланған аналогты және цифрлы-аналогтық функционалды түйіндер, өрісті және биполярлы транзисторлардағы шағын сигналды күшейткіштер, айнымалы токтың апериодикалық (кең жолақты) және жиілікті-таңдалмалы күшейткіштер, тұрақты токтың біртактты және дифференциалды қүшейткіштері, интегралды және дифференциалды (операциялық) күшейткіштер, аспапты интергалды схемалар (компараторлар және кернеу көбейткіштері, араластырғыштар, цифрлы-аналогтық және аналогты-цифрлық түрлендіргіштер) және араластырғыштар (көбейткіштер) мен операциялық күшейткіштер негізіндегі функционалды түйіндер, синхронизациялау жүйелері жатады. Осының нәтижесінде студенттерде функциялау принциптері, түрлері, жүзеге асыру әдістері, қолданылу аясы, даму бағыты соның салдарынан тәжірибеде электронды аналогты схемотехниканың қолданылу мүмкіндіктері туралы түсінік қалыптасуы қажет. Білім мен тәжірибе жинаудың мемлекеттік білім беру стандартымен қамтамасыз етілуі деңгейге, ақпараттық технологиялардың даму тенденцияларына, жүзеге асырумен байланысты қиын алгоритмикалық есептерді шешуге жүйелік тоқтау қабілеттілігіне қатысты профессионалды көзқарас қалыптастырады.
Электротехника және электроника - адамның бiлiм шеңберінде баска да ғылыми пәндер математика, физика, информатика және жүйелер теориясының әр түрлi ғылымдарының әдiс облыстарын қолданушы. Оқылатын пәннiң iргелi ұғымы - электрондық және электротехникалық құрылымның орын ауыстыру сұлбаларының формасының математикалық үлгiлерi көрсетiлген.
1. Ермағанбетов Қ.Т., Цифрлы электроника: оқу құралы/ Ред. Ж.С.Ақылбаев – Қарағанды: ҚарМУ, 2001.-175б.
2. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. – М.: Радио и вязь, 1989. – 495с.
3. Савельев А.Я., Прикладная теория цифровых автоматов. Учеб. Для вузов по спец. ЭВМ. – М.: Высшая школа, 1987. – 271с.
4. Ахметов Б.С. Основы схемотехники. Учебное пособие. – Актобе: АГУ им.К.Жубанова, 2005. – 193с.
5. Ж.Мұхан. Лекциялар жинағы.
6. Ғаламтор желілері.
        
        Мазмұны
I.Кіріспе............................................................................................2
II. Негізгі бөлім...............................................................................3
o Логикалық элементтер............................................................3
а) емес, немесе емес, ... және ... ... ... ... ... қатынастары..................5
o Логикалық функциялар.........................................................8
а) шифратор, дешифратор....................................................8
б) мультиплексор және демультиплексор.........................10
с) RS-, T-,D-, JK-триггерлер. ..............................................13
o Жиілік бөлгіш.........................................................................15
o Жеке ... ... және ... ... ... ... Пайдаланған әдебиеттер........................................................28
I. КІРІСПЕ
"Электроника және Схемотехника" пәнінің құрамдық бөлігі болып табылатын "Схемотехника" студенттерге қабылдаушы және таратушы ... ... ... тұрғызылатын құрылғылар туралы түсінік береді. Бұларға элементтерде шоғырланған аналогты және цифрлы-аналогтық функционалды түйіндер, өрісті және ... ... ... ... ... ... токтың апериодикалық (кең жолақты) және жиілікті-таңдалмалы күшейткіштер, тұрақты токтың біртактты және дифференциалды қүшейткіштері, интегралды және дифференциалды (операциялық) күшейткіштер, аспапты интергалды ... ... және ... ... ... цифрлы-аналогтық және аналогты-цифрлық түрлендіргіштер) және араластырғыштар (көбейткіштер) мен операциялық күшейткіштер ... ... ... ... ... жатады. Осының нәтижесінде студенттерде функциялау принциптері, түрлері, жүзеге асыру әдістері, қолданылу аясы, даму бағыты соның салдарынан ... ... ... ... қолданылу мүмкіндіктері туралы түсінік қалыптасуы қажет. Білім мен тәжірибе жинаудың ... ... беру ... ... етілуі деңгейге, ақпараттық технологиялардың даму тенденцияларына, жүзеге асырумен байланысты қиын алгоритмикалық ... ... ... тоқтау қабілеттілігіне қатысты профессионалды көзқарас қалыптастырады.
Электротехника және ... - ... бiлiм ... баска да ғылыми пәндер математика, ... ... және ... ... әр түрлi ғылымдарының әдiс облыстарын қолданушы. Оқылатын пәннiң iргелi ұғымы - электрондық және электротехникалық құрылымның орын ... ... ... ... ... ...
II. ... бөлім
1. Логикалық элементтер.
Тәуелсіз айнымалылар және функцияның өзі тек қана екі 0 ... 1 ... ие ... онда ... функцияны логикалық y=f(x1, x2,...,xn) функция деп ... ... ... ... ... комбинациялардың саны) тең: M=2n , ал функциялардың саны N=2M. Егер ... онда ... N=4-ке тең ... ... логикалық амалдарды орындайтын электронды схемаларды логикалық элементтер деп атаймыз. 1.1 суретте олардың шартты белгілері ... а) б) в) г) д) е) ... ... ... ... шартты белгілері: а - ЕМЕС (инвертор); б - ... в - ... г - ... д - ЖӘНЕ - ... е - ...
762001917065ЕМЕС (инвертор) логикалық элементі Y = формуласына сай кіріс шаманы терістеп шығарады. Оның ... ... ... а) ... ... ... жағындағы кіші шеңбермен белгіленеді. ЕМЕС амалының ақиқаттық кестесі 1.2. б. Суретінде көрсетілген. Терістеу (инверсия) амалын ... ... ... ... ... Кілт ... ... қарапайым ЭО транзисторлы күшейткіштің схемасын қарастырайық (1.2 в. Сурет).
Ik
Ek
Uкэ
1
2
г) ... ... ... а - ... ... б - ... ... в - транзисторлы кілт, г - кілттің сипаттама қисықтары, д - ... ... ... ... ... транзистордың екі ғана тұрақты күйі болады. Біріншісінде Uвх=0 (Х=0) болғанда транзистор жабық күйінде (ток жүрмейді) 1.2 г суретінде 1 ... күйі ... ... Бұл ... ... дың коллекторындағы кернеу максималды: Uвых=Ек (Y=1). Транзистордың екінші күйін суреттегі 2 ... ... Бұл ... келтіру үшін кірісіне улкен кернеу беріледі, яғни (Х=1), ток Iкн Ek/Rk максималды (қанығу ережесі) ал шығыс кернеуі Uвых .
1.1. ... ... ... (У1), ЖӘНЕ (У2), ... (У3), ... (У4), ... (У5) ... атқаратын амалдары көрсетілген.
1.1.Кесте.
Аргументы
Функции
Х1 Х2
У1
У2
У3
У4
У5
0 ... ... ... ... ... негізгі қатынастары.
Негізгі ережелер:
Х+0=Х; Х+1=1; Х+Х=Х; Х+=1;
Х·0=0; ... ... =0; ... ... ... ... 1.1 кестенің У1 және У2 бағаналардағы жолдары дәлел. (Х+=1) өрнегі: екі қарама қарсы ... ... ... ... ақиқат. (=0) өрнегі: екі қарама қарсы пікірлердің екеуі бірдей ақиқат болуы мүмкін емес.
Айнымалыларының қосу және көбейту амалдары мына ... ... ... заң: ... Х1Х2=Х2Х1;
Терімділік заң: (Х1+Х2)+Х3=Х1+(Х2+Х3); (Х1Х2)Х3=Х1(Х2Х3);
Үлестірімділік заңы: Х1(Х2+Х3)= Х1Х2+Х1Х3; Х1+Х2Х3=(Х1+Х2)(Х1+Х3).
Соңғы теңдікті дәлелдеу үшін (үйреншікті алгебрада ... ... ... екі ... ... көбейтіп және Х1=Х1Х1; Х1=Х1(1+Х2+Х3) болатынын ескеру керек:Х1+Х2Х3=Х1(1+Х2+Х3)+Х2Х3= Х1+Х1Х2+Х1Х3+Х2Х3=Х1Х1+Х1Х2+Х1Х3+Х2Х3=(Х1+Х2)(Х1+Х3).
Жұту заңы: Х1+Х1Х2=Х1; Х1(Х1+Х2)=Х1. Дәлелдеу үшін Х1-ді жақшаның сыртына ... ... ... ... ... ... Х1(1+Х2)=Х1.
Жапсыру заңы: Х1Х2+= Х1; (Х1+Х2)()=Х1.Бұларды да дәлелдеу оп-оңай: Х1Х2+=Х1(Х2+)=Х1; (Х1+Х2)()=Х1Х1+ Х1Х2+Х1+Х2=Х1(1+Х2+)=Х1.
Терістеу заңы: (инверсии заңы, де ... ... , ... бұл ... екі рет ... ... болады:
______ ... ... ... ... ... келтіруге болады. Күрделі логикалық функцияларды орындау үшін бір типті НЕМЕСЕ-ЕМЕС немесе ЖӘНЕ-ЕМЕС элементтерді ғана ... ... ... ... ... және ЖӘНЕ-ЕМЕС элементтерінің екі кірістерін біріктірсе ЕМЕС элементі шығады екен. Дегенмен, күрделі құрылғыларды құру үшін әр түрлі типті элементтерді ... ... ... ... элементтер НЕМЕСЕ-ЕМЕС (ЖӘНЕ-ЕМЕС) арқылы ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС функцияларын құрастыру үшін ол ... ... ... ... ... ... элементтерді пайдалансақ, онда нәтижесінде конъюнкция мен инверсия болу керек (1.2 кестені қараңыз).
1.2. Кесте.
Элемент
Логикалық ... ... ... НЕМЕСЕ, ЕМЕС функцияларды бір ғана ЖӘНЕ-ЕМЕС элементпен немесе бір ғана ... пен ... ... (1.3. ... ... ... ... функциясы деп атайды (штрихом Шеффера), оны мына ... ... У = Х1|X2. ... - ті Пирс ... деп ... ... ... оны мына түрде жазады: Х1Х2. Осы элементтер арқылы жасалған құрылғылардың ұтымды ... ... ... ... бір типті элементтермен шектеледі және ремонты жеңілдеу болады. Екіншіден, әр шығысында инвертор болғандықтан, конъюктордан немесе ... ... ... ... жояп ... Сондықтан, сигнал бірнеше элемент- терден өткенде оның амплитудасы аса азаймайды. ... ... ... шығысына көптеген элементтерді тіркей беруге болады (жүктеме ... ... ... ... ... мультиплексор, демультиплексор, жартылай және толық сумматор.
Комбинациялық сұлбалар дегеніміз - келген айнымалыларын өз бойында (есінде) сақтамайтын схемалар, яғни шығыс ... тек ... ... ... ... ... ... схемалар: Код тү.рленгіштер (шифратор, дешифратор), коммутаторлар (мультиплексор, демультиплексор), арифметикалық амалдарды орындайтын ... ... ... (басқаша атауы кодер) - - ондық санды екілік жүйедегі санға түрлендіретін схема. Шифраторда ондық (0,1,2,...,m - - - -1) ... ... m ... және n шығыстары болсын. Кірістерінің біреуіне ... ... ... ... ... ... сәйкесінше n-разрядты екілік сан пайда болады. Шифратордың ақиқаттық кестесін келтіреміз:
2.1. кесте
Кіріс номері ... ... коды ... ... Y0 ... 1-лік ... тақ ... басқанда пайда болады, яғни Y0= Х1+ Х3+ Х5+ Х7+ Х9. ... ... ... ... ... былайша болады:
Y1= Х2+ Х3+ Х6+ Х7, Y2= Х4+ Х5+ Х6+ Х7, Y3= Х8+ ... ... құру үшін төрт ... ... ... бес ... төрт ... және екі кірісі болатын элементтер. Шифратордың схемасы және шартты белгісі 2.1. суретінде ... ... ... ... (а) және оның ... ... (УГО) ... Шифратор, а - схема; б - УГО.
Бұл суретте матрицалы шифратор көрсетіл- ген. Мысалы, 5-ші ... ... ... ... ... 0101 ... ... де сол жолдағы диодтар ашылады. Сол жағындағы диодтан кернеу вертикал 22 шинасына, ал оң жағындағы диодтан 20 вертикал шинасына түседі. ... 22 мен ... ... 5-ке тең ... (Декодер).
Енді керісінше екілік жүйесіндегі санды ондық ... ... үшін ... схемаларын пайдаланамыз. Дешифратордың кірістеріне екілік санды беріп, шығыстарының біреуінде сигнал ... ... Сол ... ондық жүйесіндегі номері кіріс санға сәйкес келеді.
2286000
2.3.Сурет. Дешифратор.
Дешифратордың кірістері ... код, ... ... ... ... Егер ... 010 коды ... онда Y2 шығысы жағылады, яғни ондық 2-ні ... 011 коды ... онда Y3 ... ... 3-ті көрсетеді. Сөйтіп кете береді. Бұл жерде конъюнкторлар- дың ... ... болу үшін ... ... 1-лік ... болуын ескерте кетеміз.
Мультиплексор және демультиплексор.
Мультиплексорда бірнеше кіріс информациялық шиналардың сигналдары шығысындағы бір ғана ... ... ... ... ... бір сымға бірнеше информация көзінен көптеген мәліметтерді тығыздап жібереді. 2.4, а суретінде 4 ... ... ... ... ... ... информациялық шинаны шығысына жіберу үшін тиісті А және В ... ... ... ... адрес коды А=0, В=0 болса, онда Х0 ... ... Y ... ... Ал В=0 және А=1 болса, онда Х1-ден сигнал шығысына түседі. Сөйтіп жалғаса береді.
Демультиплексор керісінше информацияны бір сымнан жан-жаққа бірнеше ... ... ... 2.4, б ... бір ғана ... Х шинасы және 4 (Y0 - - Y3 ) шығыс шиналары болатын мультплексордың ... ... А және В ... коды бойынша Х шина қажетті Y шығысына жіберіледі. Мысалға, А=1 және В=1 ... онда Х ... Y3-ке ... ... ... ...
116840015875
а) ... а - 4 ... ... б - 4 ... ... Демультиплексор.
Жартылай қосқыш.
ЕЭМ-нің атқаратын арифметикалық амалдарының бірі (негізгісі) екілік ... қосу ... ... Бірразрядты екілік сандардың қосу ережесі еске түсірейік:
+0 +1 +0 +1
0 0 1 1
0 1 1 10 ... ... бір ойда деп, ... (ол 1 ... келесі разрядқа ауыстырамызда төменгі разрядқа 0-ді жазамыз. Яғни төменгі разрядтағы 1-ліктерді ... ... ... 2 ... 210 ... ... ... 102 . Ауыстырған 1-дің салмағы екі есе төменгі разрядтікінен үлкен. Ауыстыруды Р деп белгілейді (перенос). 2.2 ... ... ... сандардың қосу амалы көрсетілген.
2.2. Кесте.
Х1
Х2
S
P
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
Кесте бойынша мына логикалық өрнектер шығарылады:
S= P=X1X2 ... ... ... ... ... ... тұр. ... өрнек - X1 және X2 - лердің ... Осы ... ... ... ... схемасын құруға болады (2.5. Сурет). (2.1) формулаға сәйкес жартылай қосқыш 6 элементтен құрылып тұр. Сондықтан оны минимизировать ету үшін S ... және ... ... Одан S өзгермейді, өйткені қосылғыштардың әрқайссы нолге тең. Сонда:
S=+=
де Моргана теорема ... , ...
S=. (2,2) ... ... бойынша құрастырылған схеманың элементтер саны екі элементке кеміп тұр. (2.2) формула бойынша жартылай қосқышты құрастыру студенттердің ... ... ... ф) - ... схемасы; б) - шартты белгісі.
Толық қосқыш. Көпразрядты екі сандарды қосқанда кіші разрядта екіақ сан қосылады, ал ... ... үш ... ... ... ... өз разрядындағы екі сан және кіші разрядтан ауыстырылған сан. ... ... ... ескере отыра 2.3. кестені келтіреміз:
2.3. Кесте
Pi-1
Ai
Bi
Si
Pi
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
Осы кестеден мына өрнектерді шығарамыз:
Si=X1X2Pi-1+
Бірінші жақшадағы өрнек амалын көрсетеді, екінші жақша - ... ... ... ... қарама қарсы. Сондықтан:
Si=Pi-1 ... бір ... ал (Х1Х2) - ... айнымалы деп ұйғарсақ,онда былайша жазуға болады:
Si=(X1X2)Pi-1 ... ... ...
Pi=AiBiPi-1+AiPi-1+BiPi-1+AiBi=
AiBi(Pi-1+)+Pi-1(Ai+Bi)=AiBi+Pi-1() (2.5)
Осы формулалар бойынша толық қосқышты екі ... ... ... ... ... екен.
2.6. Суретте толық қосқыштың структуралық схемасы келтірілген:
а) ... ... ... а) - ... ... - ... ... T-,D-, JK-триггерлер.
Жадылық құрылғылар. Мұндай құрылғылардың шығысындағы сигнал тек қана кірістеріндегі сигналдарғы тәуелді болмай, ... ... оның ... ... келген сигналдарға да тәуелді болады. Яғни келген ... және өз ішкі ... ... Ал ішкі күйі ... ... ... сигналдарға байланысты. Сондықтан, бұл құрылғылар реттелі (последовательностные) схемалар деп аталады.
Триггер дегеніміз екі тұрақты күйі болатын логикалық ... ... ... ... кілт ... ... және кері оң байланыста болатын транзисторларға негізделген. Қарапайым транзисторлы кілттер көмегімен күрделі логикалық элементтерді құрастыруға болады. Транзисторлық кілттер терістейтін ... ... ... ... ... ... ... өте кең таралған.
Бистабильді ұяшықтар.
2.7. Суретте бірнеше кілттер тізбектеліп көрсетілген. Көршілес тұрған кілттердің ... ... ... ... Сол ... 2.7 а суретіндегі Tn+1 кілттің шығыс кернеуі Тn кілтінің ... ... ... ... ... ... ... кірісімен біріктірсе (үздікті сызықты қараңыз) ешбір өзгеріс болмайды. Бұл транзисторлардың тұрақты күйлері екі вариантта болады: Тn жабық, Тn+1 ашық ... ... ... схемаларды бистабильді ұяшықтар( ячейки) (БҰ) немесе триггерлер деп атайды.
а) ... а - ... ... тегі, б - Бистабильді ұяшық.
Бистабильді ... жеке ... (2.7 б ... ... ... ... түрінде берілген, яғни резисторлардың кедергілері бірдей және транзисторлар бір технологиямен бірдей ... ... ... ... ... ... мүлдем ассиметриялық күйінде болады. Өйткені кері қарама-қарсы оң ... ... Яғни ... ... ... ... ... жабылады. Схема қаншама симметриялық түрінде құрылса да (симетрияда ... ... болу ... ... ... тогы флуктуация есебінен сәл ғана артып кетуі әбдән мүмкін. Тогы ... ... ... ... ... сол ... азая бастайды. Осы азайған кернеу мөлшері кері байланыс арқылы екінші транзистордың базасына беріліп оны ... Сәл ғана ... ... ... ... ... ... арта бастайды. Енді осы арта бастаған кернеу кері ... ... ... ашыла бастаған транзисторды одан бетер аша бастайды. Ендігі кезекте бұл транзистор екінші ттранзисторды одан бетер жаба ... Бұл ... ... өте тез ... тез ... ... транзистордың біреуі толық ашық, екіншісі толық жабық күйінде болады. ... осы ... күйі ... ... Оны ... үшін ... сигнал беру керек.
3.Жиілік бөлгіш
Кірісіне келетін импульстарды санауға мүмкіндік беретін, сандық техникадағы арнайы элементтер- есептеуіштер деп аталады.
... мен ... ... ... байланысты. Негізінде бұлар бір құрылғылар. Екеуінеде тоқтала ... ... ... жиілік бөлгіші ретінде алдыңғы тарауда қаралған JK ... бола ... Осы ... ... ... ... ... үшін J және K екі кірісіне де биік логикалық деңгей беру ... ... С ... ... ... ... ... сигналды берсе, онда әрбір кіріс импульстың басылуы кезінде триггер қарама-қарсы ... ... ... ... ... ... кірісінде жүрген жиіліктік импульстен 2 есе кіші басқа жиілікті импульстік сигнал аламыз. Бұл процесс 3.1. ... ... ... ... ... ... сигналдың периоды кірісіндегі сигналдың периодынан тура 2 есе үлкен. Ал шығыс сигналдың жиілігі сәйкесінше кірісіне қарағанда 2 есе кіші.
3.1-сурет Жиіліктің ... ... ... ... 3.2 ... ... Ол ... негізінде құрастырылған. D- триггерін санау режиміне келтіру үшін алдымен Q-триггерінің ... ... D-ның ... ... ... ол ... ... С кірісіне сигнал беретін болсақ онда дәл осындай сұлба бөлгіш сияқты жұмыс жасайды.Бұндай бөлгіштің шығыс сигналы Q ... ... ... Бұл сұлбаның жұмысын тереңірек қарайтын болсақ. Қосылғаннан кейін триггер бірлік ... ... ... Бұл (Q) ... ... ... ... ноль болатынын білдіреді.Осы ноль D-кірісіне түседі. Бөлгіштің кірісіне алдыңғы жағдайдағы сияқты кейбір сандық сигналды береміз(3.1сур.көр)
Бірінші кіріс сигналдың басылуына ... ... ... ... ... өйткені оның D-кірісінде сигнал логикалық нольге тең.Осыдан кейін триггердің инверсиялық шығысында логикалық ... ... ... ... ... ... басылуы бойынша бірлік күйге ауыстырылып қосылады.Және әрі қарай солай.
Бөлгіштің ... ... ... дәл ... ... шығыс сигнал жаңа нұсканың 3.1 суреттегі белгісіне сәйкес келеді. Қазіргі таңда JK-триггер ... ... ... ... мен ... ... D-триггерлер анағұрлым көп қолданылады.
3.2-сурет Қарапайым жиілік бөлгіші
Жиілік бөлгіштер ... ... ... ... ... ... ... генератормен берілген импульстарды бөлу арқылы керек жиіліктегі сигналдарды ала-аламыз.
Мысал. Егер екі бөлгіш тізбектей ... ... ... ... ... 4- есе аз жиілік шығады.Үш каскадты бөлгіш (үш тізбектей жалғанған D-триггерлер) сегізге бөледі. Төрт каскадты он ... ... Және де осы ... әрі ... ... береді.
3.4- ші суретте D-триггерде төрт каскадты жиілік бөлгішінің сызбасы бейнеленген. Бірінші каскад бөлгіштің кірісіне тактілі генератордың импульсі кіреді. Сигнал ... ... f-ке тең ... бөлгіштің шығысында мынандай сигнал жиіліктерін аламыз:
Q0 -- f/2; Q1 -- f/4; Q2 -- f/8; Q3 -- ... Төрт ... ... ... ... бастау үшін алдымен микросхема түрін таңдап алу керек. XC3S500E - ні ... бұл ... 1,6 млн. ... ... тұратын және логикалық ұяшыққа қайта санаған кезде қазіргі кездегі ең төмен құнымен сипатталатын FPGA Spartan-3E архетектуралы КМОП ПЛИС болып ... ... ... - бұл ... FPGA ... негізгі бағдарламаланатын ресурс. Оның құрамына жұмысы ақиқат кестесінде (Look-Up Table - LUT) ... ... ... генераторы, триггер және бірнеше сандық схемотехикаға тән түйіндердің жүзеге асырылуын жеңілдететін ... ... ... ... жүйе ішілік программалауға болады, яғни қолданып жатқан платаның өзінде қалауыңша ( әрине ресурстарына сәйкес) қайта программалауға болады. Біз FG320 ... ... ... Ол мына ... ... ... ... практикалық жұмысқа көшсек!
Программаны іске қосамыз:
Менюдан File->New Project таңдаймыз, проектінің атын,біздің жоба орналасатын жердің жолын еңгіземіз.
Next - деген батырманы шерткенде ... ... ... ... терезе шығады. Family - бұл біз жұмыс жасайтын ПЛИС-тің ... одан 9500 CPLDs - ті ... Device - ... жасалатын микросхема, бұл жерден XC3S500E - ті таңдаймыз. Package - ... ... (тип) ... микросхемамызда - FG320 таңдаймыз. Speed - микросхеманың шапшаң параметрі. (микросхеманың жоғарғы суретінде -4 деп ең ... ... ... ... синтезге (біздің жобаның кристалда орналасу түріне айналдыру процесі) және жобаны симуляциясына қатысты. ... Tool ... XST-ті және ... Language - VHDL ... ... VHDL - ... Verilog -қа ... .
Барлығын толтырып болғаннан кейін -Next - ті басып, негізгі файлды қосу керек; пайда ... ... ... ... ... (бұл ... ... (иерархиалық түрде) негізгі модулі сұлба ретінде енгізілетін білдіреді), файлдың атын ... ол ret деп ... ... тағы да ... рет Next, Finish-ті басамыз, сонымен жоба дайын.
Біздің көреміз: біз схеманы енгізетін бос ... екі ... ... және ... ... терезесі. Қазір бізді қызықтыратын, ол - Sources, Shapshots, Libraries және Symbols қыстырмалары орналасқан панель. Symbols қыстырмасына ... - ... ... ... ... алдымызда екі тізім тұр - Categories және Symbols. ... All Symbols ... - ... ... біз ... жобада қолдана алатын барлық символдар көрсетіледі. ПЛИС-тің әр түріне бұл тізімдер басқаша болуы мүмкін.
Бұл жерде біз өзімізге керек ... ... ... New ... басып, Implementation Constraints File-ды таңдаймыз.
,
Пайда болған терезедегі қыстырма панелінде ... ... ret.ucf ... ... ... Edit ... - ті ...
Бұл жерде біз платаның қай аяғы схемамыздыдың қай элементіне жалғанатынын белгілеп, жазамыз.
Енді жобаны сақтауға немесе компилизациялауға болады. Жобаны ... ... ... ... ... кнопканы басу арқылы сақтаймыз. Енді оны компилизациялау керек.. Ол үшін біз ... ret.sch. ... ... ... ... панельде түпнұсқамен біз жасай алатын іс-әрекеттер жиынтығы көрсетіледі. Онымен қандай іс-әрекет жасай алатынымықды қарайық.
Бұл кезеңде Configure Target Device ... ... оны екі рет ... ... ... процесі басталды - аяқталғанға дейін күтеміз.
Осымен жоба дайын. Енді оны Платада тексеріп көруге болады.
Жиілік бөлгіш ... ... және ... ... тұрады. Біз бөлу нәтижесінде 50 МГц жиіліктен 0,9 және 400 Гц жиліктерді алдық. Сұлба FPGA Spartan-3E түзетуші платасында ... ... ... ... 16 ... ... ... логикалық элементтерден құрастырылған кодер секілді сандық элементтер негізінде дыбыстық синтезатор жинадық. 4 тетікті пайдаландық және ... 4 ... ... бердік. Жұмыс барысында қарапайым логикалық элементтер көмегімен 2/4-к кодерін құрастырдық. Жұмыс XiLinx ISE АЖЖ -де жүргізілді.
4.Аналогты және ... ... ... ... мен жүйелерде кернеу не ток немесе басқа өлшемге ие болуы мүмкін шамалардың үздіксіз интервалындағы кез-келген ... ие бола ... ... байланысты өзгеретін сигналдың өзгеруі жүреді. Дәл сол секілді процесс сандық ... мен ... ; ... тек біз бұны олай емес дей ... ... ... - ... кез-келгенген мезетінде екі - біз (0) және ... және ... және , ... ... және ... Сэм және Фред ... тағы ... ) деп атайтын дискретті мәнің тек біреуін ғана қабылдай алатын үлгі.
Сандық ... 40-шы ... ... болып, 60-шы жылдары тәжірибеде кең қолданыла ... Тек ... 10 ... 20 ... өмірдің басқа да салаларына жайылды. Бұрында тек қана ... ... ал ... ... жүйелердің келесі мысалдарын көрсетуге болады:
* Фотография. Осыған дейін фотоаппараттардың көбісінде суретті тіркеу үшін ... ... ... ... ... бір ... ... жадтың көлемінің үлкеюі, сурет 640*480 немесе одан да көп өлшемді нүктелердің ... ... онда әр ... ... ... оның әр ... 8 ... келетін, қызыл, жасыл, көк жарық құраушыларының қарқындылығы ... ... ... ... камералардың пайда болуына алып келді. Бұл мәліметтер массивін өзгертуге және қысуға болады, жеке ... JPEG деп ... ... ... массив мөлшері суреттегі бөлшектердің санына байланысты алғашқы көлемнің 5%-ын құрауы мүмкін. Сонымен, сандық камералардың жұмыс істеу принципі сандық жад пен ... ... ... негізделген.
* Бейнежазу. Әмбебап сандық дискте (digital versatile disc, DVD) бейнесурет MPEG-2 деп аталатын қысу деңгейі үлкен сандық форматта ... Осы ... ... JPEG ... форматта бейнесурет кадрының азғантай бөлігін кодтау жүргізіледі, ал қалған кадрлар жайлы ақпарат ... кадр мен ... кадр ... ... жайлы мәлімет түрінде көрінеді. Бір қабатында жазуы бар біржақты DVD-диск сыйымдылығы 35 миллиард ... ... ал ... ... диск ... 4 ... ... Дыбысты жазу. Егер бұрынырақ барлығы аналогты тербелістерді винильді пластинкадағы таңба секілді есте ... ... ... ал ... ... дыбысты жазу үшін сандық компакт-дискілерді (compact disks, CDs) ... Әуен ... ... ... 22.7 ... интервалымен бастапқы аналогты тербелістен алынатын іріктеуге сәйкес 16-разрядты екілік сан ... ... ... ... ... ... (73 минут) жазу 6 миллиардтан жоғары бит ... ... ... ... Егер ... автоқөлік двигательінде басқару тек қана механикалық байланыс ( ... ... ... жіне ... ... ... құрылғыларды қоса) арқасында жүзеге асса, ал қазір ... ... ... ... ... Әр ... ... және электромеханикалық датчиктер двигатель күйін сипаттайтын ақпаратты санға түрлендіреді, оларды ... ... ... отын мен ... ... ... ... Микропроцессорлар шығысында, двигательді басқаруды жүзеге асыратын, электромеханикалық приводтарға әсер ... ... ... ... ... ... ... болады.
* Телефон. Жүз жыл бұрын, өзінің пайда болу кезеңінде, телефон мыс сым жұбымен қосылған аналогты микрафон мен қайтаойнату ... ... ... ... ... (ОС) ... келген аналогты сигналдар, адресаттың сол ОС-ң абоненті ма, әлде басқа бір ... ... ... ... бойынша жіберілмес бұрын сандық түрге түрлендіріледі. Жеке телефон жүйелерінде (private branch exchanges, PBXs), бизнесте қолданылатын, сигнал көп жылдан бері ... жол бойы ... ... ... сандық түрді сақтап келе жатыр. Бүгінде көптеген коммерциялық құрылымдар, ОС және дәстүрлі телефон қызметтерін жеткізушілері интегралды байланыс ... ... ... ... ... ... пен ... тасқыны бір IP-желісі (IP - Internet Protocol) бойынша беріліс үшін бірігеді.
* Бағдаршам. Әдетте бағдаршамды ауыстыруда электромеханикалық таймерлер қолданылады, олар ... ... түс әр бір ... ... ала ... уақытта жанады. Кейінірек бағдаршамды жол жабынына енгізіліп құрастырылған датчиктер көмегімен анықталатын көлік тасқынының қарқындылығына тәуелді уақытқа керек ... ... ... ... ... ... Қазіргі заманғы контроллерларда микропроцессорлар қолданылады, бұл бағдаршамның сигналдарын берілген жол қиылысының өткізгіштік қабілетін ... ... ... ... ... Калифорния қалаларындағы секілді ең шебер ойлап табылған түрмен жүргізушілерді абдыратату (естен тандыратын) үшін қолданылады.
* ... ... ... ... ... кішкентай саздан жасалған үлгілер арқылы, кадрды кадрдан кеин суретке түсіру арқылы, және де ... ... ... және ... ... рет суретті қабаттау арқылы жүзеге асырылатын. Қазір космостық кемелер, құбыжықтар, басқа әлем көріністері тек қана ... ... ... ... ... ... созылды және электроникаға өту аналогты элементер мен олардың негізінде ... ... ... ... ... Онда ... ... сандық төңкеріс болып жатыр? Іс жүзінде бізді аналогтыға қарағанда сандық схемаларды ... ... ... өте көп ... ... Нәтижелердің қайтаойнату. Кіріс сигналдарының ылғи да бір жиынында (сондай санда, ... ... ... керекті түрде жобаланған сандық схема дәл сондай нәтиже береді. Аналогты схеманың шығыс сигналдары температурадан, қорек көзі кернеуінен және ... да ... ... сонымен қатар компоненттерінің ескіруінен де өзгереді.
* Жобалаудың ыңғайылылығы. Жиі деп аталатын сандық құрылғыларды ... ... ... ... ... матиматикалық білімді қажет етпейді және шағын логикалық ... ... ... ... ... ... ... мен басқа элементтердің қалай жұмыс істейтінін ескермей-ақ ойша ... ... ... мен ... Есеп ... ... келтірілген мезетте оны кеңістік пен уақытта логикалық қадамдар тізбегін орындай отырып шешуге болады. Мысалы, сіз өзіңіздің сөздік сигналыңызды кім ... да, ... ... ... пароліңіз жоқ адам, дешифрлауына мүлдем келмейтіндей, тек сіздің кілтіңіз бар адам сіздің сөзіңізді еш бұрмаланусыз ести алатындай түрлендіретін ... ... ...
* ... ... ... ... жұмыстарының көпшілігі бүгінде бағдарлама жазу жолымен жасалады. Бұл сұлбаларды сипаттау тілдері арқылы жүзеге асады (hardware description languages, HDLs). Бұл ... ... ... ... оның ... ... ... немесе үлгісін жасауға мүмкіндік береді. Әдетте сұлбаны сипаттау ... ... ... мен ... ... қатар жүреді. Бұл бағдарламалық құралдар құрылғы моделінің оның шынымен жүзеге асырылғанға дейін ... ... ... ... ... оның ... кейінгі, яғни таңдалған компоненттер технологиясына сәйкес сұлбаға ... ... ... ... интервалдары
Микросекунд (мкс, /is) 10-6-не тең. наносекунда (не, ns) - бұл ... ал ... (пс, ps) - ... Бір наносекундта жарық вакуумде шамамен бір фут (30см), ал ... (2.5 см) ... ... ... Ең жылдам интегралды микросхемаларда жеке транзисторлар кем дегенде 10 пикосекундта қосып, өшетін ... ... ... ... ... ... ... 0.5 квадрат дюймді (1.5x1.5 см) кремний кристалында бір транзистордан екіншісіне өткен кезде сұлбаларды ... ... ... ... табылады.
* Жылдамдығы. Қазіргі таңдағы сандық құрылғылар өте жылдам жұмыс жасай алады. Ең ... ... ... жеке ... ең ... 10 ... ... қосылып өшуі мүмкін, ал құрастырылып біткен құрылғыда, транзисторларда жасалған, оның кірісінің сұрауы және шығыс сигналы кем дегенде 2 наносекундта ... Бұл ... ... бір ... 500 ... не одан да көп іс-әрекет өндіруі ... ... ... ... ... ... кіші ... өзінде көптеген фунционалды мүмкіндіктерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Көптеп өндірген кезде кең қолданыстағы сұлбаларды аз құнды бір ... ... ... ... ... ... калькуляторлар, сандық сағаттар және дыбысты құттықтау қағаздары пайда болды.
* Тұрақты дамушы технология. Сандық жүйені жобалағанда, сіз әрқашанда ... ... ... одан да ... ... ... тағы да бір мағынада дамыған элемент базасы пайда болатынын білесіз. Дана ... ... ... ... алға ... ... ала болжай алады. Мысалы, ұстел компьютерлерін осы компьютерлер шығарылған кездегіден жылдамырақ процессорлар мен үлкен көлемді жадды қосу үшін жиі ... ... және ... - адамның бiлiм шеңберінде баска да ғылыми пәндер математика, физика, информатика және ... ... әр ... ... әдiс ... қолданушы. Оқылатын пәннiң iргелi ұғымы - электрондық және электротехникалық құрылымның орын ауыстыру сұлбаларының формасының математикалық үлгiлерi көрсетiлген. Мұндай ... ... ... де, қол ... де ... шынжырлар және құрылымдарда қолданылады. Оқу құралының бiрiншi оқу бөлiмi жиiлiк және уақытша облыстардағы ... ... және ... ... ... ... ... ортақ қасиеттерiнiң зерттеуiне арналған. Екінші бөлімінде нақты электрондық құрылғыларды ... үшiн ... ... ... ... емес ... ... өткiзгiш құралдардың жұмыс принциптері емес, аналогты және цифрлық схемотехника қолданылатын функционалдық түйiндердiң қарастыруында. Қазіргі кезде цифрлық электроника ... ... даму ... ... ... (мың мегагерцке дейін) және кіші өлшемін қамту үшін ... ... ... ... нанотехнологиялардың көмегімен интегралдық микросхемаларды шығару қол жетімді болды. Мысалға қазіргі кезде біз ... ... ... ... ... және аса ... схемалардан (ҮИС, АҮИС) тұрады, әрекет ету жылдамдығы секундына 1 млрд. операциядан жоғары, ... жады - ... ... ... ... ... ... (графика, анимация, дыбыс). Бесінші буындағы компьютерлер әлі шыққан жоқ. Қазіргі кезде көптеген елдерде бесінші буындағы ЭЕМ - ді ... ісі ... ... Бұл ... кәдімгі адам сөйлейтін тілге жуық тілді түсінетін, яғни ЭЕМ - дері болуы керек. Бұл идея толғымен іске ... ЭЕМ - ге ... ... ... түсіндіріп айтса, ал компьютер өзі бағдарламаны құрып, мәселені (есепті) шешетін болады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
* Ермағанбетов Қ.Т., Цифрлы электроника: оқу құралы/ Ред. ... - ... ... ... ... и ... интегральные микросхемы. Справочник. - М.: Радио и вязь, 1989. - ... ... А.Я., ... теория цифровых автоматов. Учеб. Для вузов по спец. ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1987. - ... ... Б.С. ... схемотехники. Учебное пособие. - Актобе: АГУ им.К.Жубанова, 2005. - 193с.
* Ж.Мұхан. Лекциялар жинағы.
* Ғаламтор желілері.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 17 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 900 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Логикалық элементтер, эем-де логикалық функцияларды іске асыру16 бет
Арифметикалық және логикалық командалар . avr тегінденгі микроконтроллерларды пайдалану ерекшеліктері . Тактілі генераторлардың сыртқы элементтері . Интерфейстарды шешудің негізгі сұлбалары5 бет
Тірек-қимыл жүйесі, жас ерекшелігі, баланың аяқ-киіміне, жеке басына қойылатын гигиеналық талаптар11 бет
Паскаль тіліндегі негізгі элементтері тілдің алфавиті мен сөздігі15 бет
"Ес туралы жалпы түсінік."29 бет
And және xlat командалары23 бет
C ++17 бет
Delphi бағдарламалау тілінде проектіні құрастыру22 бет
Delphi операторлары26 бет
HTML тілі6 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь