- •Цифровые устройства
- •Введение.
- •1. Основные принципы цифровой электроники.
- •1.1. Аналоговые и цифровые сигналы
- •1.2. Модели и уровни представления цифровых устройств
- •1.3. Входы и выходы цифровых микросхем
- •1.4. Основные обозначения на схемах
- •1.5. Серии цифровых микросхем
- •1.6. Корпуса цифровых микросхем
- •2.1. Системы счисления.
- •2.2 Арифметические операции над двоичными числами.
- •2.3. Машинное представление информации
- •2.3.1 Формы представления чисел.
- •2.3.2. Буквенно-цифровой код
- •2.3.3 Восьмисегментный код
- •3. Логические основы цифровой техники
- •3.1 Основные законы алгебры логики
- •3.2 Формы описания логических функций и их использование для синтеза логических схем
- •3.3. Синтез комбинационных схем с несколькими выходами
- •3.4. Понятие логического базиса
- •4. Логические элементы цифровых устройств
- •4.1 Общие характеристики элементов цифровых устройств
- •4.2. Переходные процессы в логических схемах
- •4.3. Описание основных схемотехнических решений базовых логических элементов.
- •4.3.1. Интегральные схемы ттл и ттлш
- •4.3.2. Интегральные микросхемы на моп-структурах
- •4.3.3. Микросхемы эмиттерно-связанной транзисторной логики
- •4.3.4. Инжекционные интегральные логические схемы (и2л)
- •4.3.5. Схемные особенности логических элементов
- •4.4. Сложные комбинационные цифровые автоматы
- •4.4.1. Сумматор по модулю два
- •4.4.2. Мультиплексоры и демультиплексоры
- •4.4.3. Дешифраторы, дешифраторы-демультиплексоры, шифраторы
- •4.4.4. Преобразователи кодов
- •4.4.5. Сумматоры
- •4.5. Последовательностные схемы цифровых автоматов
- •4.5.1. Асинхронный r-s триггер
- •4.5.2. Синхронный r-s триггер
- •4.5.3. Синхронный d - триггер со статическим управлением
- •4.5.3. Синхронный d - триггер с динамическим управлением
- •4.5.4. Универсальный j-k триггер
- •4.5.6. Регистры
- •4.5.7. Счетчики
- •Полупроводниковые запоминающие устройства
- •5.1. Статические озу
- •5.2. Динамические озу
- •5.3. Однократно программируемые постоянные запоминающие устройства
- •5.4. Перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства
- •Специальные элементы цифровых устройств
- •6.1. Автоколебательные генераторы на логических элементах
- •6.2. Формирователи сигналов
- •6.2.1. Укорачивающие формирователи
- •6.2.2. Расширяющие одновибраторы
- •6.2.3. Триггер Шмитта
- •6.2.4. Аналоговый компаратор
- •Преобразователи сигналов
- •7.1. Цифроаналоговые преобразователи
- •7.1.1. Цап с матрицей r-2r
- •7.1.2. Цап с матрицей звездообразного типа
- •7.2. Аналого-цифровые преобразователи
- •Ацп двойного интегрирования (интегрирующий ацп).
- •Сигма-дельта ацп.
- •Преобразователи напряжение-частота
- •8. Элементы цифровой индикации
- •Малогабаритные лампочки накаливания
- •Светодиодные индикаторы.
- •Жидкокристаллические индикаторы
- •Дисплеи на основе органических пленок (oled)
- •Динамическая индикация
- •Микропроцессоры Введение
- •1. Классификация микропроцессоров
- •2. Архитектура микроконтроллера
- •2.1 Основные характеристики микроконтроллера
- •2.2. Архитектура микроконтроллеров
- •2.2.1. Архитектура микроконтроллеров mcs-51
- •Альтернативные функции порта p3
- •2.2.2. Архитектура avr микроконтроллеров
- •3. Программирование микроконтроллеров
- •3.1 Языки программирования для микроконтроллеров
- •3.2. Виды компиляторов
- •3.3.1 Форматы и способы адресации данных
- •3.3.2. Форматы и способы адресации команд
- •3.3.3. Команды пересылки информации
- •3.3.4. Команды поразрядной обработки информации
- •3.3.5. Команды арифметических операций
- •3.3.6. Управляющие команды
- •3.3.7. Порядок выполнения прерываний в микроконтроллерах семейства mcs51.
- •3.3.8. Применение подпрограмм при программировании.
- •3.3.9. Директивы ассемблера для микроконтроллеров семейства mcs-51
- •3.3.10. Применение комментариев
- •3.3.11. Многофайловые программы.
- •3.3.12. Отладка программ.
- •3.3.13. Способы отладки программ.
- •Программируемые логические матрицы, программируемая матричная логика, базовые матричные кристаллы
- •4.1. Программируемые логические матрицы и программируема матричная логика
- •4.3. Базовые матричные кристаллы
- •4.4. Бис/сбис с программируемыми структурами (cpld, fpga, смешанные структуры)
- •Список использованной литературы
2.3.2. Буквенно-цифровой код
Для вывода информации на устройства отображения, такие как дисплей и принтер, а также для ввода или передачи данных, например с клавиатуры, используются буквенно-цифровые коды. Буквы, цифры, математические символы, знаки препинания, управляющие символы и некоторые другие кодируются однобайтовыми числами. Существует несколько разновидностей таких кодов: ASCII, КОИ-7, КОИ-8, основной код ГОСТ, альтернативный код ГОСТ и др. ASCII и 7-ми битовый код для обмена информацией отображают первые 128 символов и входят в состав остальных кодировок. Дополнительные символы и русский алфавит входят в восьмибитовые расширенные коды (КОИ-8, альтернативный и основной). Общее число символов в этих кодах равно 256. Упрощенная таблица 1.2 этого кода приведена ниже.
Таблица 2.2
ASCII кодировка |
Альтернативная кодировка |
||||||
Символ |
Код (HEX) |
|
Символ |
Код (HEX) |
|
Символ |
Код (HEX) |
|
00H |
|
A |
41H |
|
А |
81H |
0 |
30H |
|
B |
42H |
|
Б |
82H |
1 |
31H |
|
C |
43H |
|
В |
83H |
… |
… |
|
… |
… |
|
… |
… |
9 |
39H |
|
Z |
5A |
|
Я |
9FH |
: |
3AH |
|
[ |
5B |
|
а |
A0H |
2.3.3 Восьмисегментный код
Для отображения буквенно-цифровой информации на светодиодных, жидкокристаллических и др. индикаторах широко используется восьмисегментный код. Суть его должна быть понятна из следующего рисунка:
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
H |
G |
F |
E |
D |
C |
B |
A |
Например, знаку:
Соответствует байт: 01100110 или 66H.
3. Логические основы цифровой техники
3.1 Основные законы алгебры логики
В алгебре логики (Булевой алгебре) предполагается, что переменные могут принимать всего два значения: 0 и 1. При этом определены следующие операции:
- логическое умножение, или И - конъюнкция, обозначаемая знаком *
или ,
- логическое сложение, или ИЛИ - дизъюнкция, обозначаемая знаком + или .
Существуют следующие леммы и теоремы:
1) Коммутативность:
, (3.1)
, (3.2)
2) Дистрибутивность:
,
, (3.3)
3) Логическое отрицание:
, (3.4)
,
4)
, (3.5)
,
5)
, (3.6)
,
6) Идемпотентность:
, (3.7)
,
7) , (3.8)
,
8) Закон поглощения:
, (3.9)
,
9) Закон склеивания:
, (3.10)
,
10) Закон ассоциативности:
, (3.11)
,
11) Закон двойного отрицания:
, (3.12)
12) Закон Де-Моргана:
, (3.13)
.
Как видно из выше приведенного в Булевой алгебре существует принцип двойственности.