Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова»
Схемотехника микроэлектронных приборов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
09.03.02 – Информационные системы и технологии
Воронеж 2018
УДК 681.3
Юдина Н.Ю. Схемотехника микроэлектронных приборов Текст : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 09.03.02 – Информационные системы и технологии / Н.Ю. Юдина; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». – Воронеж,
2018. – 20 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова» (протокол № __ от _______ 2018 г.)
Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО ВГАУ д-р.техн.наук., проф. Д.Н. Афоничев
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................. |
4 |
Содержание дисциплины ........................................................................................... |
5 |
Содержание лабораторного практикума................................................................... |
5 |
Вопросы к экзамену ........................................ |
Ошибка! Закладка не определена. |
Тест для самопроверки ................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
Библиографический список............................ |
Ошибка! Закладка не определена. |
Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» |
|
........................................................................ |
Ошибка! Закладка не определена. |
4
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Схемотехника микроэлектронных приборов» для студентов по направлению подготовки бакалавра 09.03.02 – «Информационные системы и технологии», профиль «Информационные системы и технологии в микроэлектронике».
Целью изучения дисциплины является овладение студентами методами построения функциональных узлов и устройств технического обеспечения информационных систем, вычислительных машин, комплексов и систем, в том числе с использованием систем автоматизированного проектирования.
В результате освоения дисциплины студент должен:
–знать: современную элементную базу (СИС, БИС, СБИС, ПЛМ, БК, ПЛИС и др.); систему параметров и характеристики микросхем различного уровня интеграции; методы построения функциональных устройств и узлов технического обеспечения ИС и ЭВМ, в том числе подсистемы полупроводниковой памяти; принципы автоматизации функционально-логического этапа проектирования цифровых узлов и устройств;
–уметь: формировать структуру специализированных логических функций предназначенных для аппаратной реализации; грамотно выбирать средства вычислительной техники и информационных технологий для решения практических инженернотехнических, технологических и организационных задач; разработать структурную схему вычислительного комплекса специального назначения для решения конкретной производственной задачи;
–владеть: методами выбора элементной базы для построения того или иного узла ИС и ЭВМ; методикой разработки цифровых блоков и устройств; методами оценки рисков сбоя в комбинационных и последовательностных устройствах; методикой расчета основных технических характеристик разрабатываемого устройства.
5
Содержание дисциплины Раздел 1. Основы цифровой техники
Тема 1.1. Общие сведения о цифровом сигнале и цифровом устройстве Иметь представление о цифровом сигнале в импульсивной и потенциаль-
ной форме, параметрах и характеристиках импульсных и цифровых сигналов; цифровом устройстве и признаках классификации цифровых устройств
Тема 1.2. Логические основы цифровой техники Логические функции и способы из задания, логические функции одного и
двух аргументов; основные тождества и законы алгебры логики; полные системы функций алгебры логики; полные и минимальные базисы.
Логические элементы, их основные параметры. Интегральные логические элементы ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ, И2Л, МОП – и КМОП-технологий.
Тема 1.3. Синтез комбинационных цифровых устройств Канонические формы представления логических функций: СДНД и
СКНФ. Минимизация логических функций. Способы минимизации: метод Квайна, метод Петрика, метод карт (диаграмм)Вейча, метод карт Карно.
Синтез не полностью заданных логических функций и логических устройств с несколькими выходами.
Построение логических устройств в различных элементных базисах, особенности цифровой схем техники.
Тема 1.4. Арифметические основы цифровой техники Представление чисел в различных системах счисления и перевод чисел из
одной системы счисления в другую. Формы представления чисел в цифровых устройствах. Выполнение арифметических операций. Понятие об обратном и дополнительном кодах. Умножение и деление двоичных чисел.
Раздел 2. Цифровые устройства.
Тема 2.1. Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов Шифраторы и дешифраторы, их назначение. Принцип построения схем в
требуемом элементном базисе. Условные графические обозначения шифраторов и дешифраторов.
Линейные и прямоугольные дешифраторы. Назначение преобразователей кодов. Два принципа построения преобразователей кодов. Преобразователь для цифровой индикации
Тема 2.2. Мультиплексоры, демультиплексоры