Kombinált digitális eszközök 1
Ábra. 15.8. logikai elemek
Logikai elem végre kell hajtani egy külön integrált áramkör. Gyakran az integrált áramkör tartalmaz egy több logikai elemek.
Logikai elemek használata a digitális elektronikai eszközök (logikai eszközök), hogy végre egy egyszerű átalakítási logikai jeleket.
Besorolás logikai elemek. Ott vannak a következő osztályokba tartozó logikai elemek (ún logika):
· Ellenállás-tranzisztor logikával (TRL);
· Dióda-tranzisztor logikával (DTL);
· Transistor-Transistor Logic (TTL);
· Adó-tranzisztor logikával (ECL);
· Transistor-Transistor Logic a Schottky diódák (STTL);
· Logic alapuló MOS tranzisztorok típusú p csatorna (p -MDP);
· Logic alapuló MOS tranzisztorok csatornákkal típusú n (n -MDP);
· Logic alapján kiegészítő gombokat a MIS tranzisztorok (CVR, CMOS);
· Integrált injekció logikai ÉS 2. A;
· Logic alapú félvezető gallium-arzenid GaAs.
Ma a legelterjedtebb az alábbi logika: TTL, STTL, CMOS, ECL. Logikai kapuk és egyéb digitális elektronikai eszközök gyártása részeként egy sor chips: TTL - K155, KM155, K133, KM133; STTL - 530, KR531, KM531, KR1531, 533, K555, Km555, 1533 KR1533; ECL - 100, K500, K1500; CMOS - 564, K561, 1564 KR1554; GaAs - K6500.
A legfontosabb paraméterek logikai elemek:
· Speed jellemzi a késleltetési idő tzr jelet, és a maximális üzemi frekvencia Fmax. A késleltetési idő általában határozza meg különbségek 0,5Uvh szintek, és 0,5 # 916; Vout. A maximális üzemi frekvencia Fmax - ϶ᴛᴏ chastota͵ hogy megtartja működőképességét áramkört.
· Terhelhetőség jellemezve egyesített együttható ?? eniya Bemeneti Cob (néha használják a kifejezést ?? eniya''koeffitsient kombinálhatók vyhodu „”). Cob méretű - ϶ᴛᴏ számú logikai bemenet, Kraz érték - maximális száma hasonló logikai elemeket, amelyek kapcsolódnak a termelés a logikai elem. Tipikus értékek a következők őket: Cob = 2 ... 8, Kraz = 4 ... 10. Az elemek nagy teherbírású Kraz = 20 ... 30.
· Immunitás statikus módban jellemzi a feszültség Upst. ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ úgynevezett statikus zaj immunitást. Ez a legnagyobb feszültség a bemeneti statikus beavatkozás, amelyben nem történik változás, még kiadási szint a logikai elem.
· A fogyasztott energia a tápegység IC. Ha ez az erő eltér a két logikai állapotokat, gyakran jelzik az átlagos energiafogyasztást ezekben az államokban.
· A bemeneti küszöb feszültségek a magas és alacsony szintű és Uvh.1porog Uvh.0porog. megfelelő állapotváltozás a logikai elem.
· Kimeneti feszültsége alacsony és magas szintű és Uvyh1 Uvyh0.
Használt és egyéb paramétereket.
Jellemzői a különböző logikai elemek logikát. Egy adott sor chip jellemzi a használata egy szabványos elektronikus szerelvény - az alap logikai elem. Ez az elem az alapja az épület sokféle digitális elektronikai termékek.
· A alapelem tartalmaz egy TTL mnogoemitterny tranzisztor, amely elvégzi a logikai ÉS művelet, és komplex inverter (ábra. 15.9).

Ábra. 15.9. Az alaptag TTL
Ha az egyik vagy mindkét bemenet egyidejűleg tápláljuk alacsony feszültségszint, a mnogoemittterny tranzisztor a telítési állapot, és a T2 tranzisztor zárva van, és ezért zárt, és a tranzisztor T4. t. e. a kimenet magas feszültségszint. Abban az esetben, ha mindkét bemenet egyidejűleg ható magas feszültségszint, a T2 tranzisztor nyit, és jön a telítettség rendszer, ami a nyitó és telíti a T4 tranzisztor és a T3 tranzisztor le van zárva. ᴛ.ᴇ. megvalósított funkció NAND. Teljesítményének növelése érdekében használt elemek TTL tranzisztorok Schottky dióda vagy tranzisztor.
· Alapkapu STTL (a K555 sorozat példa). Bázisként K555 sorozat csipek használt elem
ÉS-NEM (ábra. 15.10 a), és ábra. 15.10, b ábra grafikus ábrázolása egy Schottky tranzisztor.

Ábra. 15.10. Logic elem STTL
Transistor VT4 - hagyományos bipoláris tranzisztor.
· Tápfeszültség +5 V;
· A kimenő feszültség alacsony, legfeljebb 0,4 V;
· Magas szintű kimeneti feszültség nem kevesebb, mint 2,5 V;
· Immunity - nem kevesebb, mint 0,3 V;
· Egy átlagos késleltetési idő 20 ns jel;
· A maximális üzemi frekvenciája 25 MHz-es.
Jellemzői más logika. A alapjuk a logikai elem egy ECL kapcsoló aktuális, amelynek kapcsolási rajz hasonló a differenciálerősítő. A chip hajtott ECL negatív feszültség (-4 V K1500 sorozat). Tranzisztorok chip nincsenek telítettség mód, ami az egyik oka a nagy sebességű ECL sejtek.
A chipek n és p -MOP -MOP gombok segítségével rendre a MOS tranzisztorok n-csatornás, és dinamikus terhelés, és a MOS tranzisztorok p-csatornás. Ahhoz, hogy megszüntesse a energiafogyasztása logikai elem használt statikus állapotban komplementer MOS-logikai elemek (CVR vagy CMOS logika).
Logic-alapú félvezető GaAs gallium-arzenid a legmagasabb sebesség, ami annak a következménye, a magas elektron mobilitás (3 ... 6-szor nagyobb, mint a szilícium). Chips alapján GaAs működhet frekvencián 10 GHz.
A logikai eszközök vannak osztva két osztályba: kombinációs és szekvenciális.
A készülék az úgynevezett Raman, ha a kimeneti jel egy időben egyértelműen meghatározzák a bemeneti jelek zajlik egy adott időpontban.
Ellenkező esetben a készülék az úgynevezett szekvenciális vagy állam gép (digitális automatikus, automatikus memória). A szekvenciális eszközök feltétlenül memória elemek. A kimeneti jeleinek szekvenciális eszközök eltökélte, hogy nem csak a rendelkezésre álló jeleket a bemenet egy adott időpontban, hanem az állam a memória elemek. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ reakciója szekvenciális eszközök meghatározására ?? ennye bemeneti jelek függ a kórtörténetében munkáját.
Encoder - ϶ᴛᴏ Raman eszköz, amely átalakítja a decimális szám bináris számrendszerben, és minden bejegyzést kell rendelni egy decimális szám, és egy sor kimeneti logikai jelek megfelel ?? ennomu meghatározni bináris kódot. A bemenetek száma és kimenetek a teljes kódoló csatlakoztatva reláció n = 2 m. ahol n - a bemenetek számát, m - a kimenetek száma. Encoder egység átalakítására tízjegyű kódot (decimális számok 0-tól 9) bináris kódot. Sematikus az encoder és a kód megfelelési táblázat ábrán látható. 11.1. Ezzel a keresési táblázat, írja a logikai kifejezések, köztük logikai összegét azoknak bemeneti változók, amelyek megfelelnek az egység a kimeneti változó. Így a kimenet logikai y1''1 'when''1' logika vagy az X1 bemenet. vagy X2. vagy X5. vagy X7. vagy X9. ᴛ.ᴇ. Y1 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9.

Ábra. 16.1. A rendszer a jeladó és a kód keresőtáblázatot
Mi képviseli látható. 16.2 áramkör az ilyen kódoló használatával vagy elemek.

Ábra. 16.2. Encoder a VAGY kapu
Ha a bemeneti nap ?? ex - egy logikai egységet, akkor ?? ex Sun megállapítások is logikai egység, amely megfelel a 0 számot egy úgynevezett inverz kód (1111). Abban az esetben, legalább egy bemeneti logikus nulla, akkor az állam a kimeneti jel által meghatározott legnagyobb bemenő szám, amely egy logikai nulla, és független a bemeneteken, amelynek kisebb számot.
A fő cél a jeladó - átalakítjuk a forráskódot száma (például a szám megnyomásával a billentyűzeten).
Dekóder úgynevezett Raman eszköz, amely átalakítja a n-bites bináris kódot egy logikai jel kimenetén megjelenő,
decimális szám, amely megfelel a bináris cola. A bemenetek száma és kimenetek egy úgynevezett teljes dekóder csatlakozik kapcsolatban m = 2 n. ahol n - a bejegyzések száma és m - a kimenetek száma. Ha a dekódoló hiányos kimenetek száma, ilyen dekóder hívják hiányos. Így például egy dekóder, amely 4 bemenet és 16 kimenet, hiányosak lesznek, és ha a kimeneti csak 10, akkor lenne teljes.
Nézzük például a dekóder K555ID6 K555 sorozat (ábra. 16.3).

Ábra. 16.3. Vezetési dekóder
A dekóder - az egyik logikai eszközök széles körben használják. Arra használják, hogy építeni a különböző kombinációk alkalmazására. Dekóderek és jeladók példák egyszerű átalakító kódokat ?? s.
Átalakító kódok egy eszköz átalakítására egy kód egy másik, gyakran látnak egyéni konverziós kódokat. Transzkóder X helyén / Y.
Vegyünk egy adott végrehajtását inverter vezetni a három elem mintakódjának öt elem kódot megfelelési táblázat ábrán látható. 16.4.

Ábra. 16.4. Megfelelési táblázat kódjainak kód átalakító
Itt N jelzi decimális szám megfelel a bemeneti bináris kódot. Átkódolók által létrehozott rendszer dekóder - jeladó.

Ábra. 16.5. Rendszer kód átalakító
Tekintsük a működését két bemenetű multiplexer (2 → 1), amelyet szokványosán ábrázolják, mint egy kapcsoló és a bemenetei állapotának X1. X2 és Y kimenetet a táblázatban megadott (ábra. 16,6).

Ábra. 16.6. két bemeneti multiplexer
A táblázat alapján, akkor írj a következő egyenletet:
Ábra. 16,7 megvalósítását mutatja az ilyen készülék és annak a feltételes grafikus jelöléssel. Ennek alapján a program két eleme a véletlen áramkör és amely, ha a logikai level''1 „” at egyik bemenetére ismételjük a kimenete, ami a másik bemenet.

Ábra. 16.7. Végrehajtását két bemenetű multiplexer
ÉS-kapu
Multiplexerek általános logikai eszközök, amelyek alapján hozzon létre a különböző kombinációs és szekvenciális áramkörök. Multiplexerek lehet használni a frekvenciaosztók, trigger eszközök, nyíró eszközök konvertáló párhuzamos bináris soros és mtsai.

Ábra. 16.8. Működési séma egy demultiplexer két kimenettel
Tekintsük a működését a műszak szakaszban két kimenettel, amelyet szokványosán ábrázolják, mint egy kapcsoló, és a bemeneti állapot látható a táblázatban (ábra. 16,8). Ebből a táblázatból :, ᴛ.ᴇ. megvalósítani ilyen berendezés lehet ábrán látható módon. 16.9.

Ábra. 16.9. Végrehajtása demultiplexer két out
ÉS-kapu
Viperák - ϶ᴛᴏ kombinált berendezés kombinálására számok. Tekintsük a hozzáadásával két egyszeres bites bináris számok, amelyek hozzáadásával táblázat (az igazság táblázat), amely tükrözi az értékeket bemeneti számok az A és B, az értéke az összegzés eredménye S és hordozzák az értéket a MSB P (ábra. 16.10). A működés megvalósítása az igazság táblázat írja le az alábbi egyenletek :.
Nyilvánvaló, tekintettel a S oszlopon valósul logikai function''isklyuchayuschee ILI „”, ᴛ.ᴇ. S = A B.

Ábra. 16.10. igazság táblázat
A berendezés, amely végrehajtja táblázat (ábra. 16,10), az úgynevezett fél-összeadó, és azt a logikai struktúrája ábrán látható. 16.11. Mivel csak fél-összeadó két bemenete van, akkor lehet használni összeadásával csak a legkisebb helyi értékű bit.

Ábra. 16.11. A rendszer a félig összeadó
Az összegzés a két multi-bites számok minden bit (kivéve Jr.) rendkívül fontos, hogy olyan eszközt használ, amely további carry bemenet.

Ábra. 16.12. Rendszer teljes összeadó
Egy ilyen eszköz (. Ábra 16,12) nevezzük egy teljes összeadó és leírhatók, mint ?? IX kombinált két fél-összeadó (PJN - a kiegészítő carry bemenet).
A összeadó jelöljük SM.
lásd még
4-1. A koncepció a kombináció digitális eszköz chip kombinációja típusú alacsony fokú integráció. Under összetett digitális eszköz (KTSU) kifejezés olyan digitális készülék, amely átalakítás N számú digitális bemenő jeleket M. [tovább].