UKŁADFY CYFROWE_23.01.pdf

(1802 KB) Pobierz
Układy cyfrowe
– rodzaj układów elektronicznych, w których sygnały napięciowe przyjmują tylko
określoną liczbę poziomów, którym przypisywane są wartości liczbowe
Zalety układów cyfrowych:
•
Możliwość bezstratnego kodowania i przesyłania
informacji
•
Zapis i przechowywanie informacji cyfrowej jest
prostsze.
•
Mniejsza wrażliwość na zakłócenia elektryczne.
•
Możliwość tworzenia układów programowalnych,
•
których działanie określa program komputerowy
•
(patrz: mikroprocesor, koprocesor).
Wady układów cyfrowych:
•
Są skomplikowane zarówno na poziomie
elektrycznym, jak i logicznym.
•
Wykrywanie przekłamań stanów logicznych,
np. pojawienie się liczby 0 zamiast
spodziewanej 1, wymaga dodatkowych
zabezpieczeń.
•
Problemy z odtworzeniem oryginalnej
wiadomości.
Układy cyfrowe
, niezależnie od technologii wykonania, skali integracji, czy zastosowania realizują funkcje
logiczne opisane algebrą Boole’a.
W stanie ustalonym wejścia i wyjścia układów mogą przyjmować stan 0 lub 1, co
odpowiada określonym wartościom napięcia,
ustalonym dla danej rodziny układów
U
H
U
L
Logika dodatnia:
stan
0
oznacza stan niski (low) – napięcie
U
L
stan
1
oznacza stan wysoki (high) – napięcie
U
H
Współczesne układy cyfrowe budowane są w oparciu o bramki logiczne realizujące podstawowe
operacje/funkcje logiczne określone algebrą Boola:
- iloczyn logiczny (AND),
Y
�½
AB
,
- negacja iloczynu logicznego (NAND), realizuje funkcję zanegowanego iloczynu zmiennych wejściowych,
Y
�½
AB
,
- suma logiczna (OR), realizuje funkcję sumy logicznej wejściowych zmiennych,
Y
�½
A
B
,
- negacja sumy logicznej (NOR), realizuje negację funkcji sumy logicznej wejściowych zmiennych,
Y
�½
A
B
- negacja (NOT), realizuje funkcję negacji zmiennej wejściowej,
- różnica symeteryczna (EXOR)
Y
�½
A
,
Y
�½
A
B
,
NOT
OR
AND
„0”
„1”
Za pomocą dwóch bramek (np.
OR
i
NOT
lub
AND
i
NOT)
można zbudować układ realizujący dowolną
funkcję logiczną.
Ze względu na sposób przetwarzania informacji rozróżnia się dwie główne klasy układów logicznych:
układy kombinacyjne,
w których sygnały wyjściowe są zawsze takie same dla określonych sygnałów
wejściowych - układy „bez pamięci”,
układy sekwencyjne,
w których stan wyjść zależy nie tylko od aktualnego stanu wejść, ale również
od stanów poprzednich - układy „z pamięcią”.
Seria cyfrowych układów scalonych, bramek rodziny TTL
(logika tranzystorowo-tranzystorowa) opracowana przez
Texas Instruments w 1961 (rodzina 7400) i wdrożona do
masowej produkcji.
TTL – seria podstawowa
H – seria szybka (High speed) – przestarzała
L – seria małej mocy (Low power)- przestarzała
S – seria bardzo szybka (Schottky)
LS –seria małej mocy, bardzo szybka
(Low power Schottky)
F – seria bardzo szybka (Fast)
AS – seria ulepszona, bardzo szybka
(Advanced Schottky)
ALS – seria ulepszona , małej mocy, bardzo szybka
(Advanced Low power Schottky)
Układy cyfrowe CMOS zostały opracowane w 1963 przez
Franka Wanlassa z firmy Fairchild Semiconductor. Pierwszy
układ scalony wykonany w technologii CMOS powstał w
firmie RCA w1968. Oryginalnie układy CMOS stanowiły
oszczędną alternatywę do energochłonnych układów TTL.
CD4000
- CMOS B – Series Integrated Circuits
HC/HCT
AHC/AHCT
FCT
LV
LVC
- High Speed CMOS Logic
- Advanced High Speed CMOS Logic
- Fast CMOS TTL Logic
- Low - Voltage CMOS Technology Logic
- Low - Voltage CMOS Technology Logic
ALVC
AVC
AUC
- Advanced Low – Voltage CMOS
Technology Logic
- Advanced Very-Low-Volatge CMOS
Logic
- Advanced Ultra- Low- Voltage CMOS
Logic
V
V
(U
przeł
= �½ U
DD
)
V
(Odpowiednik
układów TTL,
U
przeł
= 1,4 V)
V
V
V
(ECL - Logika ze
sprzężonymi emiterami)
Norma krajowa

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin