Программа лекционного курса 5 3 Список рекомендуемой литературы 6 4 Лабораторные работы по цифровой схемотехнике 7 1 Лабораторная работа №1 «Счетчик с дешифратором»



страница1/5
Дата11.03.2016
Размер0.61 Mb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5




Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

(ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления

(ТУ)

УТВЕРЖДАЮ



Заведующий кафедрой ТУ, профессор

_________________И.Н. Пустынский

«______»___________________2012 г.

Цифровые устройства и микропроцессоры


Часть 1
Учебное методическое пособие

РАЗРАБОТАЛ

_________ В.А. Потехин

«______»_________2012 г.

2012

Потехин В.А. Цифровые устройства и микропроцессоры. Часть 1: Учебное методическое пособие. – Томск: кафедра ТУ, ТУСУР, 2012. – 45 с.


Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся на всех формах обучения с использованием дистанционных образовательных технологий, изучающих цифровую микросхемотехнику. Приведены примеры решения задач, варианты заданий контрольных работ, описания двух лабораторных работ.
© Потехин В.А., 2012

© Кафедра Телевидения и управления, ТУСУР, 2012



Содержание
1 Введение 4

2 Программа лекционного курса 5

3 Список рекомендуемой литературы 6

4 Лабораторные работы по цифровой схемотехнике 7

4.1 Лабораторная работа № 1 « Счетчик с дешифратором» 7

4.1.1 Описание схемы устройства 7

4.1.2 Программная реализация лабораторной работы 10

4.2 Лабораторная работа № 2 « Арифметическо-логическое

устройство» 14

4.2.1 Описание схемы устройства 14

4.2.2 Программная реализация работы 16

5 Основы теории цифровых устройств 17

5.1 Перевод чисел из одной системы счисления в другую 17

5.2 Основные законы алгебры логики 21

5.3 Минимизация логических функций с помощью карт Карно 22

6 Примеры решения задач 24

6.1 Варианты заданий к третьей контрольной работе 35

7 Примеры построения цифровых устройств 36

Приложение 1. Базовый логический элемент ТТЛ. 39

Приложение 2. Базовый логический элемент КМОПТЛ. 42

Приложение 3. Микросхемы на основе ЭСЛ 43

Приложение 4. Примеры цифровых микросхем. 44




1 Введение

Многие ученые считают, что человечество вступило в важнейший и неизбежный период своего развития – эру информатизации. Информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества, определяющим во многом его способности к дальнейшему развитию. Технической основой для «добывания» и переработки такого ресурса являются совместно используемые средства связи и вычислительной техники (ВТ).

В настоящее время цифровые устройства (ЦУ), микропроцессоры (МП) и микро-ЭВМ стали массовой продукцией электронной промышленности. Низкое энергопотребление, малая материалоемкость, высокая надежность, низкая стоимость и широкие функциональные возможности стали причиной и следствием внедрения МП в самые разнообразные сферы производства. Особенно важными факторами их использования являются следующие: повышение производительности труда при изготовлении радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в том числе бытовой (теле- и радиоприемников, магнитофонов, телевизоров и пр.) и аппаратуры различного назначения (связи, контроля, диагностики, обработки информации и др.), улучшение ее качества. Определяется это в значительной степени широким внедрением цифровых методов обработки информации и использованием микропроцессорной техники (МПТ).

В связи с этим возникает острая необходимость в подготовке высококвалифицированных специалистов в области цифровой техники и МПТ. Проектирование аппаратных средств требует знания особенностей огромного количества интегральных микросхем (ИМС), комплектов специализированных ИМС для телевидения, телефонии, приемно-передающей аппаратуры, систем связи, кодирующей и декодирующей аппаратуры и т.д. (только простой перечень номенклатуры выпускаемых ИМС может занять десятки страниц). Проектирование программных средств требует знаний, необходимых для выбора методов и алгоритмов решения задач, входящих в функции микропроцессорных устройств (МПУ), знания языков низкого уровня (языка кодовых комбинаций – Ассемблера), умений использовать средства отладки программ.

Дисциплина «Цифровые устройства и микропроцессоры» призвана ознакомить обучающихся с современной элементной базой цифровых интегральных схем, с приемами анализа и синтеза устройств комбинационного и последовательностного действия. Она знакомит с принципами построения и работы простых логических элементов, шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров, арифметическо-логических устройств. Кроме того, дает необходимые познания в области построения и функционирования триггеров, регистров счетчиков, делителей, запоминающих устройств. Пособие содержит материалы, необходимые для организации самостоятельной работы при дистанционной технологии изучения дисциплины в пятом семестре, с использованием моделирующих и контролирующих программ.
Содержание дисциплины соответствует разделам 1–21 учебного пособия В.А. Потехина «Цифровые устройства ». Разделы 4, 6 и 7 данного пособия дополняют лекционный материал примерами анализа, синтеза и построения цифровых устройств.

В процессе обучения студент должен выполнить три контрольных задания (два электронных, а третье письменное) и две электронные лабораторные работы, по которым должны быть присланы письменныеотчеты. Изучение дисциплины в семестре заканчивается зачетом.


2 Программа лекционного курса
2.1 Общие сведения о цифровых микросхемах: классификация, система условных обозначений ИС, основные характеристики логических элементов.

2.2 Арифметические основы цифровых устройств. Позиционная система счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую. Формы представления чисел в цифровых устройствах, двоичная арифметика. Кодирование отрицательных чисел.

2.3 Логические основы цифровых устройств. Основные законы и положения алгебры логики. Элементарные логические функции. Представление переключательных функций.

2.4 Базовые логические элементы ТТЛ, ТТЛШ, КМОП, ЭСЛ, на основе арсенида галлия.

2.5 Устройства комбинационного типа: шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, арифметические устройства, арифметическо-логические устройства, схемы сравнения цифровых кодов, преобразователи кодов, контроль правильности передачи информации, шинные формирователи, приемопередатчики.

2.6 Устройства последовательностного действия. Триггерная ячейка R-S-типа, синхронные одноступенчатые триггеры, D-триггеры, счетные триггеры, универсальные J-K триггеры

2.7 Регистры. Параллельные регистры, сдвигающие регистры, реверсивные регистры, кольцевые регистры-счетчики.

2.8 Счетчики. Двоичные суммирующие счетчики с последовательным переносом, вычитающие двоичные счетчики, реверсивные двоичные счетчики, двоичные счетчики с параллельным переносом, десятичные счетчики.

2.9 Программируемые делители. Программируемые делители с предварительной установкой, программируемые делители на кольцевых счетчиках.

2.10 Мультиплексорная индикация


3 Список рекомендуемой литературы
3.1 Вениаминов В.Н., Лебедев О. Н., Мирошниченко А. И. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1989. – 240 с.

3.2 Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1986. – 280 с.

3.3 Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные устройства: Учебник для техникумов связи. – М.: Горячая линия–Телеком, 2000.–336 с.

3.4 Потехин В.А. Цифровые устройства. Учебное пособие. – Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002. – 263 с.

3.5 Шарапов А.В. Цифровые и микропроцессорные устройства: Учебное пособие для вузов. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 1998. – 161 с.
3.1 Список дополнительной литературы
3.1.1 Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. заведений. – 6-ое изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1999. – 351 с.


      1. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с.

      2. Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и системы. Учеб. для техникумов спец. ЭВТ. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Высш. шк., 1989. – 366 с.

3.1.4 Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ.– Изд. 6-ое. – М.: Мир, 2001. – 704 с.

      1. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Металлургия, 1988. – 352 с.

3.1.6 Цифровые интегральные микросхемы: Cправочник/ М.И. Богданович и др.– Минск.: Беларусь, 1991. – 493. с.

      1. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ Мальцев П.П., Долидзе Н.С., Критенко М.И. и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.



4 Лабораторные работы по цифровой схемотехнике
4.1 Лабораторная работа №1
СЧЕТЧИК С ДЕШИФРАТОРОМ
Введение
Данная лабораторная работа направлена на ознакомление с типовыми схемами ТТЛ логики отечественного производства и их импортными аналогами. Работа выполняется в программе Electronic WorkBench версии 4.1 и выше. Данный программный продукт позволяет проектировать цифровые схемы, а также осуществлять контроль и испытание полученных цифровых устройств.


Каталог: upload -> posobia
posobia -> Сборник лабораторных работ для студентов специальностей 2007,2011, 2014, 2015, 2016, 2018, 2302
posobia -> Конспект лекций по дисциплине «Психология творчества»: учебное пособие. М., 2014. 104 с
posobia -> Учебное пособие для студентов по направлению подготовки бакалавров 080200. 62 «Менеджмент», по профилю «Информационный менеджмент»
posobia -> Кормилин В. А. Цифровые устройства и микропроцессоры. Часть 1: Учебное методическое пособие. Томск: кафедра ту, тусур, 2012. 23 с
posobia -> Методические рекомендации по реформе предприятий (организаций) 26 Глава Реструктуризация материальных активов и долговых обязательств 32
posobia -> Учебное пособие разработал


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница