Материал: 3369
11
Принцип построения. Отличие от счетчиков. Построение схем делителей с различными коэффициентами деления. Построение временных диаграмм.
Тема 2.9. Распределители Распределители. Назначение. Принцип функционирования. Распредели-
тели на регистрах и счетчиках Тема 2.10. Программируемые логические матрицы
Структура ПЛМ. Принцип программирования. Типовые узлы цифровых устройств на ПЛМ
Тема 2.11. Полупроводниковые запоминающие устройства Назначение и классификация запоминающих устройств. Основные харак-
теристики. Построение ЗУ заданной емкости и разрядности. Средства и методы перепрограммирования ППЗУ
Тема 2.12. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи информации
Назначение ЦАП и АЦП. Принцип аналогово-цифрового преобразования информации. Схемотехника аналого-цифровых преобразователей. Методы цифро-аналогового преобразования (ЦАП). Схемотехнические принципы ЦАП.
Тема 2.13. Контроль цифровых устройств Причины возникновения ошибок при работе цифровых устройств. Мето-
ды обнаружения одиночных ошибок и их исправление. Контроль арифметических операций. Средства и методы выявления неисправностей узлов и элементов цифровых схем
Раздел 3. Процессоры Тема 3.1. Структура процессорного устройства
Определение процессора, назначение. Структура процессора. Два подхода к построению процессоров: принцип схемной логики и программируемой логики
Тема 3.2. Цифровые микропрограммные автоматы (МПА)
Процессор – как микропрограммный автомат (МПА) алгоритм функционирования МПА, таблицы переходов и выходов или граф состояния; Формы задания МПА; автоматы Мили и Мура
Тема 3.3. Синтез процессора с использованием схемной логики Методика построения процессора на примере устройства умножения дво-
ичных чисел. Синтез операционного устройства; синтез управляющего устройства, построение графа функционирования, построение таблицы функционирования комбинационного узла, построение логической схемы.
12
Синтез управляющего устройства.
Тема 3.4. Синтез процессора с использованием принципа программируемой логики
Принцип микропрограммного управления. Структурная схема процессора с управляющим устройством, построенным по принципу программируемой логики; составление микропрограммы для операции умножения, определение времени выполнения операции, способы повышения быстродействия
Раздел 4 Микропроцессоры и микропроцессорные системы Тема 4.1. Микропроцессоры (МП) и микропроцессорные комплекты
(МПК)
Общие сведения о микропроцессорных. Классификация МП. Место микропроцессоров в вычислительной технике, многофункциональность МП. Структура микропроцессорной системы. Построение МП с использованием различных МПК
Тема 4.2. Архитектура микропроцессора (МП) на МПК конкретной серии Структура. Функционирование МП. Основные устройства, их взаимодей-
ствие
Тема 4.3. Система микрокоманд и реализация типовых функций МП Классификация команд МП. Формат команд и данных. Типы команд. Ме-
тоды адресации Тема 4.4. Программирование микропроцессорных систем
Приемы программирования микропроцессора на языке кодовых комбинаций: программирование последовательных вычислительных процессов; разветвлений; циклических вычислительных процессов. Составление программ.
Программирование МП на языке ассемблера. Особенности программирования. Примеры программирования. Сравнение программирования на языке ассемблера и кодовых комбинаций
Тема 4.5. Интерфейсные БИС Интерфейс и его функции. Логические основы организации интерфейса.
Способы обмена данными между микропроцессорными и периферийными устройствами.
Аппаратные средства интерфейса: буферные регистры, блоки прерывания, шинные формирователи, универсальный синхронный приемопередатчик, таймер, устройство сопряжения вычислительных машин.
Тема 4.6. Применение МП для цифровой обработки информации и моделирования узлов аппаратуры.
13
Структура микро ЭВМ КМ1813ВЕ1. Назначение и состав узлов: аналогового; устройства цифровой обработки, памяти команд; управление режимом работы; Система команд и программирование.
Применение микросхемы КМ1813ВЕ1 для цифрового моделирования узлов аппаратуры
Содержание лабораторного практикума
Дисциплина «Схемотехника микроэлектронных приборов» предусматривает лабораторные занятия, темы которых приведены в табл. 1. Студенты после выполнения каждой работы составляют письменный отчет, который устно защищается.
|
Таблица 1 |
|
|
№ п/п |
Наименование лабораторных работ |
|
|
1 |
Преобразование логических выражений в соответствии с основными тождествами |
|
и законами алгебры логики; изучение системы условно-графического обозначения |
|
элементов цифровой техники |
|
|
2 |
Формирование логических структур |
|
|
3 |
Шифраторы и дешифраторы, их назначение. |
|
|
4 |
Многоразрядные двоичные сумматоры: последовательного и параллельного дейст- |
|
вия |
|
|
5 |
Назначение регистров. Типы. Принцип построения схем. |
|
|
6 |
Переход от графа состояния к таблице переходов и выходов (задающей функцио- |
|
нирование МПА) |
|
|
7 |
Синтез процессора с использованием схемной логики. |
|
|
8 |
Формат команд и данных. Типы команд. Методы адресации |
|
|
9 |
Составление и выполнение линейной программы и 13иклической программы |
|
|
Отчет лабораторных работ может включать выполнение индивидуальных практических заданий, выдаваемых преподавателем.
Задания для самостоятельного решения
1. Заполните таблицу, в каждой строке которой одно и тоже целое число должно быть записано в различных системах счисления.
Двоичная |
Восьмеричная |
Десятичная |
Шестнадцатеричная |
|
|
|
|
111010 |
|
|
|
|
|
|
|
|
273 |
|
|
|
|
|
|
2. Даны три числа в разных системах счисления: А(8) = 45; В(1б) = A6;
14
С(2) = 11011. Переведите их в какую либо одну систему счисления и выполните следующие действия: Р= А * (В + С). Результат переведите в 16-ой системе счисления?
3. Заполните таблицу, в каждой строке которой одно и тоже целое число должно быть записано в различных системах счисления.
Двоичная Восьмеричная |
Десятичная |
Шестнадцатеричная |
101110
567
4. Даны три числа в разных системах счисления: А(8) = 67; В(16) = 26;
С(2) = 10001.
Переведите их в какую либо одну систему счисления и выполните следующие действия: Р= А * (В + С). Результат переведите в 16-ой системе счисления?
5. Заполните таблицу, в каждой строке которой одно и тоже целое
|
Двоичная |
Восьмеричная |
Десятичная |
Шестнадцатеричная |
|
101011 |
|
|
|
|
|
724 |
|
|
Задачи |
|
|
|
|
1. Для импульсной последовательности определите период следования импульсов Т, длительность импульсов tn, средние значения напряжения Ucp и мощности Рср, величину коэффициента заполнения V , если известны: частота следования импульсов f, скважность Q, максимальное значение напряжения Umax, мощность импульса Рн. Исходные данные приведены в таблице
№ |
f, |
Q |
|
|
|
задачи |
кГц |
|
Um, В |
Рн, мВт |
Теоретический вопрос |
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
2 |
10 |
100 |
Поясните смысл логического сигнала. |
|
|
|
|
|
|
2 |
20 |
5 |
15 |
150 |
Дайте определение цифрового сигнала. При- |
|
|
|
|
|
ведите график и поясните представление сиг- |
|
|
|
|
|
нала в потенциальной и импульсной форме. |
|
|
|
|
|
|
3 |
25 |
4 |
5 |
200 |
Дайте определение электрического импульса. |
|
|
|
|
|
Перечислите параметры импульса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
30 |
3 |
12 |
250 |
Приведите график и укажите на нем парамет- |
|
|
|
|
|
ры импульсной последовательности: период |
|
|
|
|
|
Т, длительность импульса га и паузы tn. Свя- |
|
|
|
|
|
жите эти параметры формулой. |
|
|
|
|
|
|