1.5. Tiykarǵı cifrlı logikalıq sxemalar

Dáslepki bólimde ventillerden qanday etip ápiwayı logikalıq sxemalardı qurıw múmkinligin kórip shıǵıldı. Házirgi waqıtta ámeliyatta logikalıq sxemalardı qurıwda dara-dara ventillerdi birlestirgen modullerden ibarat standart «qurılıs» bloklarınan paydalanıladı. Bul bólimde biz mine usınday standart bloklardı, olardı dara-dara ventiller járdeminde qanday payda etiw hám qanday qollanıwların kórip shıǵamız. Bunday qurılıs bloklarınıń, yaǵniy tiykarǵı cifrlı logikalıq sxemalardıń - kombinator hám arifmetikalıq sxemalar dep atalǵan túrleri bar.

1.Kombinator sxemalar yaki kombinacion sxemalar:

- multipleksorlar;

- dekoderler;

- komparatorlar;

- programmalastırılatuǵın logikalıq matricalar.

2.Arifmetikalıq sxemalar:

- jıljıtıw sxemaları;

- jamlagichlar;

- arifmetikalıq- logikalıq qurılmalar.

Tiykarǵı logikalıq sxemalar– integral sxemalar yaki mikrosxemalar degen ulıwma at penen de ataladı. Integral sxema ólshemleri shama menen 5x5 mm (2x2 mm) iye kvadrat kóriniste kremniy bóleklerden ibarat boladı. Bunday bóleklerge keminde 1 den 10 ǵa shekem ventiller jaylastırılıwı múmkin boladı hám olar kishi integral sxemalar dep ataladı [5,7,8].

Kishi integral sxemalar ádette keńligi 5-15 mm, uzınlıǵı bolsa 20-50 mm ge teń bolǵan tuwrı múyeshli plastik yoki keramik korpuslarǵa jaylastırılǵan boladı. Bunday mikrosxemalardıń uzun táreplerinde, arasındaǵı aralıq 2 mm (1 mm) ge jaqıt etip islengen shıǵıw ayaqshalarına iye boladı. Bul ayaqshalar járdeminde integral sxema razyomǵa yaki basqa plataga ornatıladı. Hár bir shıǵıw ayaqshaları qandayda bir ventildiń kiriwshi yaki shıǵıwına, támiynat deregine yaki «jerge» jalǵanǵan boladı. Sırtqı bóliminde eki qatarlı shıǵıw ayaqshalarına iye bolǵan integral sxemalar rasmiy tárizde shıǵıwlardı eki qatar etip jaylastırılǵan korpus (Dual Inline Package, DIP) yaki mikrosxema dep ataladı. Kóbinshe korpuslar 14, 16, 18, 22, 24, 28, 40, 64 yaki 68 shıǵıwlarǵa iye boladı. Úlken mikrosxemalar ushın bolsa shıǵıwlardı tórt tárepine yaki tómeninde jaylasqan korpuslardan paydalanıladı. (1.24-súwret).

1.24-súwret. Integral sxemalardıń korpusları.

Quramında bar bolǵan ventiller sanı teoriyalıq tárepten mikrosxemalardı, birneshe klaslarǵa bóliw múmkin. Házirde de mikrosxemalardı sol kóriniste klaslarǵa bólip úyreniw paydalı hám tuwrı esaplanadı. Sebebi olar hár túrli qásiyetlerge iye bolıp, hár túrli maqsetlerde qollanılıwı múmkin.:

1.Kishik integral sxemalar – quramında 1 den 10 ǵá shekem ventiller bolǵan mikrosxemalar.

2.Ortasha integral sxemalar – quramında 10 nan 100 ge shekem ventiller bolǵan mikrosxemalar.

3.úlken integral sxemalar – quramında 100 den 100 000 ǵa shekem ventiller bolǵan mikrosxemalar.

4.Júdá úlken integral sxemalar – quramında 100 000 nan artıq ventiller bolǵan mikrosxemalar.

Ádette kshi integral sxema ekiden altıǵa shekem, dara-dara paydalanıw múmkin bolǵan, óz-ara baylanıspaǵan ventillerden ibarat boladı. 1.25-súwrette quramında tórt ventil bolǵan kishi integral sxema keltirilgen.

Bul mikrosxemanıń 12 shıǵıw ayaqshaları, onıń quramında ventillerdiń kiriw hám shıǵıw signalları ushın arnalǵan. Mikrosxemanıń 7- shıǵıw ayaqshası onı «jerge» jalǵaw ushın, 14- shıǵıw ayaqshası bolsa oǵan beriletuǵın kernew deregi ushın ajratılǵan. Súwrettegi mikrosxemanıń shep tárepinde kórsetilgen oyıslıq bolsa, onnan oń tárepinde mikrosxemanıń 1- shıǵıw ayaqshası jaylasqanlıǵın ańlatadı. Mikrosxemanıń qalǵan ayaqshalarınıń nomerleniwi, súwrette kórsetilgen tártipte ámelge asırılǵan. Ortasha, úlken hám júdá úlken mikrosxemalarda da, olardıń shıǵıw ayaqshalarınıń nomerleniwi mine usı tártipte ámelge asırıladı.

1.25-cúwret. Tórt НЕ-И ventilinen ibarat kishi integral sxema.

Cifrlı logikanı qollawda, kóp hallarda bir neshe kiriw hám birneshe shıǵıwlarǵa iye bolǵan shıǵıwdaǵı signallardıń mánisleri, sol waqıtta olardıń kiriwlerine berilgen signallardıń mánisleri tiykarında anıqlatuǵın sxemalardan paydalanıladı. Bunday sxemalar kombinator yaki kombinacion sxemalar dep ataladı. 1.4 paragrafta 1.22-súwrette keltirilgen haqıyqat kestesin ámelge asıratuǵın sxema – kombinator sxemaǵa mısal bola aladı.

Keyingi suwretlerde tiykarǵı logikalıq sxemalar esaplanǵan– kombinator hám arifmetikalıq sxemalarǵa mısallar keltirilgen. Bul mısallardı keltirip ótiwden maqset, olardı qanday qurılǵanlıǵın kóriw menen, kompyuter quramına kirgen qurılmalar hám ulıwma kompyuterdiń qanday dárejede quramalı eknligin túsindiredi. Tiykarǵı logikalıq sxemalar - qanday ventillarden ibarat ekenligin hám olardıń sanı qansha ekenligin, usı ventiller quramında kanshadan tranzistorlar bar ekenligin kóz aldımızǵa keltiriw menen zamanagóy kompyuter qay dárejede quramalı dúziliske iye ekenligin túsiniw múmkin.

1.26-súwret. Segiz kiriwge iye bolǵan multipleksor sxeması hám onıń sızılmalarında integral sxema kórinisinde ańlatılıwı.

1.27-súwret. Úsh kiriwge hám segiz 1.28- súwret. Tórt razryadlı ápiwayı

SHıǵıwǵa iye bolǵan dekoder. komparator.

1.29- súwret. Jıljıtıwshı sxeması.

a)

b)

1.30- súwret. Yarım (a) hám tolıq (b) jamlagichlerdıń haqıyqat kesteleri hám sxemaları.

1.31.- súwret. Taktlı generator (a); taktlı generatordıń waqıt diagramması (b); asinxron taktli impulsların payda etiw (v).

1-bap boyınsha baqlaw sorawları.

1.Kompyuter arxitekturasın bir neshe qáddiler ierarxiyasınan ibarat kóriniste ańlatıp úyreniw degende ne túsiniledi hám bul menen nege erisiw múmkin boladı?

2.Kompyuter arxitekturasınıń altı qáddinen ibarat dúziliske iye kóriniste ańlatılǵan sxemanı sızıń hám onı dálillep beriń.

3.Mikroarxitektura qáddi haqqında túsinik beriń. Maǵlıwmatlar traktı degende ne túsiniledi hám ol qanday ámelge asırıladı?

4.Kompyuter arxitekturası hám onı kóp qáddili dúziliwi degende ne túsiniledi?

5.Kompyuter arxitekturasına baylanıslı zamanagóy ideya hám qollanbalarǵa óziinń úlken kórsetken kompyuterler hám olardıń dúzilisleri haqqında maǵlıwmat beriń.

6.Zamonaviy kompyuterlerdiń qanday túrlerin bilesiz hám olar bir-birinen neleri menen parıq(ayırmashılıǵı) etedi?

7.Mikrokontrollerler qanday dúzilgen hámde olardı islep shıǵarıwda zárúr áhmiyetke iye bolǵan tárepleri qaysılar?

8.Jumısshı stanciyalardan ibarat kompleksler, meynfremlar sıyaqlı kompyuterler qanday dúzilgen hám ne ushın arnalǵan?

9.Kompyuterlerde ańlatılıwı múmkin bolǵan maǵlıwmatlardıń qanday túrleri bilesiz? Mısallar menen túsindiriń.

10.Cifrlı hám cifrlı bolmaǵan maǵlıwmatlardıń qanday túrlerin bilesiz? Mısallar menen túsindiriń.

11.Buyrıqlardıń qanday formatları hám túrlerin bilesiz? Mısallar menen túsindiriń.

12.Adreslew, basqarıw aǵımı hám úzilisler haqqında, mısallar tiykarında túsindirmeler beriń.

13.Kompyuter texnikasında ventil degende ne túsiniledi hám olardıń qanday túrlerin bilesiz?

14.Trigger, registr degende neler túsiiledi hám olar ne ushın qollanıladı? Sızılmalar tiykarında túsindiriń.

15.Qaysı logikalıq elementler kompyuter texnikasında tiykarǵı elementler esaplanadı hám olardıń haqıyqat kesteleri qanday dúzilgen?

16.Haqıyqat kestesi degende ne túsiniledi? Mısallar menen túsindiriń.

17. И, ИЛИ hám НЕ logikalıq elementleri tiykarında onsha úlken bolmaǵan logikalıq sxemalardı ámelge asırıw izbe-izligin mısal menen túsindirip beriń.

18.Kompyuterlerde logikalıq sxemalardı ámelge asırıwshı integral sxemalardı qurıw qaysı logikalıq elementler tiykarında ámelge asırılǵan hám olar ne dep ataladı?

19.Tiykarǵı cifrlı logikalıq sxemalardıń atları hám olardı orınlawı kerk bolǵan wazıypaların aytıp beriń.

20.НЕ (NOT) – biykarlaw ámelin orınlawshı element sxeması qanday dúzilgen hám ol qanday isleydi?

21.Eki kiriwge iye НЕ-И (NOT-AND) – logikalıq kóbeytiw hám biykarlaw ámellerin orınlawshı element sxeması qanday dúzilgen hám ol qanday isleydi?

22.Eki kriwge iye НЕ-ИЛИ (NOT-OR) – logikalıq qosıw hám biykarlaw ámellerin orınlawshı element sxeması qanday dúzilgen hám ol qanday isleydi?