Mikroprotsessortehnika

1. Mikroprotsessortehnika PhD Olga Ruban Loeng1

2. e a. b. с. d. f. g. h. Обзор компонентов электроники • Диоды (Diode, diac) a • Тиристоры (silicon-controlled rectifiers (SCR), triac, b • Тиристоры (gate turn-off thyristors (GTO) c • Биполярные транзисторы (bipolar junction transistor (BJT) d • Полевые транзисторы (junction field-effect transistors (JFET) e • Полевые транзисторы (MOSFET - voltage-controlled metal-oxide semiconductor field-effect transistors) f, g • Биполярные транзисторы с изолированным затвором (insulated gate bipolar transistor (IGBT), h

3. AND gate NOT gate • OR gate

4. NOT gate Основными операциями являются: логическое отрицание, логическое умножение, логическое сложение,сложение по модулю 2. Логическое отрицание NOT (операция НЕ, инверсия). Пусть имеется некое высказывание А. Отрицание этого высказывания обозначается Ā (не А). Если высказывание А=1 истинно, то А = 0 ложно. Не 1= 0 Не 0 = 1

5. Логический элемент И (AND gate) Логическое умножение (AND, операция И, конъюнкция).Операция «логическое умножение» обозначается А^В 0^0 = 0 0^1 = 0 1^0 = 0 1^1 = 1 Утверждение истинно, если А и В истинны: в остальныхслучаях утверждение ложно. Таблица истинности

6. Логический элемент ИЛИ (OR gate) Логическое сложение (OR, операция ИЛИ, дизъюнкция) АВ 00 = 0 01 = 1 10 = 1 11 = 1 Таблица истинности

7. Исключающее ИЛИ,XOR (Эквивалентность) • Исключающее ИЛИ (Эквивалентность) – это булева функция, которая принимает значение 1 тогда и только тогда, когда аргументы равны. Таблица истинности эквивалентности

8. Триггер типа RS • RS-триггер - простейший автомат с памятью, который может находиться в двух состояниях. Триггер имеет два установочных входа: установки S (set - установка) и сброса R (reset - сброс) • Для триггеров этого типа является недопустимой одновременная подача активного уровня на оба входа установки

9. RS-триггер (SR latch- асинхронный) И-НЕ (NAND gate) RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ(NOR gate) активным уровнем является уровень логической единицы, уровень логического нуля.

10. Триггер типа RS • RS-триггер является основным узлом для построе­ния последовательностных схем. • Название схем такого типа «последовательностные» означает, что состояние выхода зависит от того, в какой последовательности на входы подаются входные наборы и каково было предше­ствующее внутреннее состояние. • Условия переходов триггеров из одного состояния в другое (алгоритм работы) можно описать табличным, аналитическим или графическим способами.

11. RS-триггер (SR flip-flop- синхронный)

12. JК-триггер (flip-flop) • Помимо информационных входов J и К и прямого и инверсного выходов Q, JК-триггер имеет вход управления С (этот вход так­же называют тактирующим или счетным), а также асинхронные установочные входы. Обозначения JK-триггера

13. Временная диаграмма JK-триггера

14. D-триггер • Временная диаграмма D-триггера

15. Цифровой автомат • Цифровой автомат – это последовательноcтное устройство. Цифровой автомат в общем случае содерит N триггеров. Состояние цифрового автомата характиризуется N-разрядным словом, каждый разряд которого ассоциируется с выходным сигналом соответствующего триггера. Следовательно, так как для N-разрядного слова существует 2^N кодовых наборов, то столько же состояний будет характеризовать и поведение цифрового автомата. Цифровой автомат может быть представлен двумя подсистемами: • Первая образована элементами памяти (триггерная подсистема). Она хранит информацию о предыстории работы устройства. • Вторая образована комбинационной схемой, которая служит для преобразования входных сигналов и информации о состоянии устройства в выходные сигналы и сигналы, необходимые для изменения состояния автомата (комбинационной подсистема).

16. Метод представления числа с помощью весовых компонентов • В 10-ной системе 2610=2×101+6×100 • В 8-ми ричной 328=3×81+2×80 В 16-ти ричной • 1A16=1×161+A16×160 В двоичной • 110102=1×24+1×23+0×22+1×21+0×2 Integerпредставляется как Nb=dnbn+…+d0b0

17. Числодвадцать шесть 26 • используем основание 10: 2610=2×101+6×100 • используем основание 8 (328=3×81+2×80), • основание 16 (1A16=1×161+A16×160) • основание 2 (110102=1×24+1×23+0×22+1×21+0×20).

18. Двоичная, 10-ая и 16-ричная (Binary, decimal, hexadecimal) Binary Code to Decimal (BCD) • 00002=016=010 • 00012=116=110 • 00102=216=210 • 00112=316=310 • 01002=416=410 • 01012=516=510 • 01102=616=610 • 01112=716=710 • 10002=816=810 • 10012=916=910 • 10102=A16=1010 • 10112=B16=1110 • 11002=C16=1210 • 11012=D16=1310 • 11102=E16=1410 • 11112=F16=1510 Преобразовать каждое BCD число в 10-ое. (a) 10000000 (b) 1000110111 (c)1101000110 (d) 10000100001 (e) 1110101010 (f) 100000000000

19. Двоично-десятичный код (8421-BCD)Binary Coded Decimal 0 = 00001 = 00012 = 00103 = 00114 = 01005 = 01016 = 01107 = 01118 = 10009 = 1001 D = 392710 = 0011 1001 0010 0111BCDC = 485610 = 0100 1000 0101 0110BCD

20. ASCII таблицы символов ASCII — American Standard Code for Information Interchange — американский стандартный код для обмена информацией. ASCII представляет собой 8-битную кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов.

21. КартаКарно (Karnaugh) • Карта Карно - Визуальная карта таблицы истинности булевого выражения и алгоритма для того, чтобы удалить избыточные элементы, чтобы понять минимизированное булево выражение.

22. Пример

23. Спасибо за внимание!