ПОӘК 042-14-02-03 20. 280/02-2012 Баспа №1 01. 09. 2012ж

ПӘНІНЕН ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

050702 – Автоматтандыру және басқару мамандығы үшін

ГЛОССАРИЙ.

1. 
   электровакуумдық және жартылай өткiзгiштi аспаптардың физикалық құрылымын;
   
2. 
   электровакуумдық және жартылай өткiзгiштi аспаптардың электрлiк сипаттамалары және параметрлерiн;
   
3. 
   электровакуумдық және жартылай өткiзгiштi аспаптардың қолданылуына негiзделген жүйе мен қондырғылардың қасиетiн.
   

Электронды-кемтiктi ауысу – бiреуiнде электронды,ал екiншiсiнде кемтiктi электр өткiзгiштiктi екi жартылай өткiзгiштiң шекара аймағы.

Жартылай өткiзгiштi диод – ауысу қасиетi қолданылатын, бiр p-n-ауысулы және екi шығысы бар жартылай өткiзгiштi аспап.

Аналогты микросұлбалар – аналогты дабалды түрлендiрiп және өңдейтiн микросұлба.

Цифрлы микросұлба – цифрлы код түрiнде берiлген ақпаратты өңдеу үшiн арналған микросұлба.

Демультиплексор – цифрл дабылды бiр кiрiстен бiрнеше шығысқа тарататын цифрлы микросұлба.

Мультиплексор – дабылдарды бiрнеше кiрiстен бiр шығысқа коммутациялау үшiн арналған цифрлы микросұлба.

Цифрлы компаратор – сандардың n-разрядты екiлiк немесе екiлiк-ондық кодтарын салыстыру нәтижесiн тiркейтiн құрылғы.

Екiлiк сумматор – n-разрядты екiлiк сандардың арифметикалық қосындысын формалау үшiн арналған цифрлы микросұлба.

Есте сақтау құрылғысы - ақпаратты жазу, сақтау және оқу үшiн арналған құрылғы.

Триггер – бiр бит мәлiметтi сақтай алатын қабiлетi бар логилық құрылғы.

Санауыш – циклдi түрде бiр күйден екiншi күйге дабылдың әсерiнен ауысатын цифрлы құрылғы.

Биполярлы транзистор – қуатты күшейту үшiн, электрөткiзгiштiгi қайталанып тұратын үш аймақтан тұратын электротүрлендiргiштi аспап.

1. ДӘРІСТЕР.

1. 
   Функционалдық интегралды микросұлбаның белгісі.
   
2. 
   Дешифратордың түрлендіргіші.
   
3. 
   Сандық миқросұлбаның белгісі.
   

1) Функционалдық интегралды микросұлбаның белгісі.

2. 
   Дешифратордың түрлендіргіші.
   

Сурет 1.1

Сандық микросұлбаларды комбинационды және сатылы деп бөлуге болады. Комбинационды сандық құрылғының шығыс сигналының мәні уақыттың кез-келген мәнінде кіріс сигналының сол уақыт мәнәмен анықталады. Оларға логикалық элементтер, сумматорлар, код компараторлары, дешифраторлар, мультиплексорлар, код түрлендіргіштері жатқызылады. Сатылы сандық құрылғыларда есте сақтау жадылар болады. Олардың ағымдағы тактідегі шығыс сигналдары, осы тактідегі немесе алдыңғылардығы кіріс сигналдарының мәнімен анықталады. Сандық құрылғының жұмыс тактісі деп сандық кодтаудың уақыт бойынша да және деңгей бойынша да дискретизацияланады деп есептелінетін, әр бір сигнал деңгейіне берілетін соңғы уақыт қимасы. Сатылы сандық құрылғының қатарына триггерлер, регистрлер, санауыштар, оперативті есте сақтау құрылғысы, микропроцессорлар және микроконтроллер жатқызылады.

Сандық микросұлбаның белгіленуі, функционалдық белгісі бойынша мысалға, К555ЛА3 серия нөмірі (К555), топтама (Л-логикалық элемент) және түрі (А-элемент ЖӘНЕ-ЕМЕС). Серияның бірінші саны конструкторлық-технологиялық белгісін сипаттайды (1,5,6,7-жартылайөткізгішті; 2, 4, 8-гибридті; 3-қалғандары). Кең қолданылатын сандық микросұлбалар жартылай өткізгішті технология бойынша орындалады, яғни кремнийлі кристалдың көлемін және беттігін фотолитография әдісімен.

3) Сандық миқросұлбаның белгісі.

Сандық микросұлбаларды өндіру үшін келесі логикалық базистар қолданылады:

• 
  ТТЛ (К155, К133) - транзистор-транзисторлық логика;
  
• 
  ТТЛШ (К555, К1533) - ТТЛ Шоттки диодымен;
  
• 
  КМОП (К564, К1830) - комплементарлық МОЖ-технология;
  
• 
  n-МОП (К580, К1816) - n-каналды МОЖ-технология;
  
• 
  ЭСЛ (К100, К500) - эмиттерлік-байланысқан логика.
  

1. 
   Цифровые и микропроцессорные устройства: Учебное пособие. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,1998.–164 с.
   

1. 
   Сандық құрылғыда екілік жүйесіне ауыстыру.
   
2. 
   Екілік ақпараттың жазылуын қысқарту үшін микропроцессорлық техникада колдану.
   

Ақпараттың кіріс және шығыс құрылғысында, жазу үшін кез-келген ондық санның төрт екілік разряд берілетін, ондық сандардың екілік-ондық түрлері кеңінен қолданылады:

47₁₀ =0100 0111_2-10

Екілік ақпараттың жазылуын қысқарту үшін микропроцессорлық техникада оның оналтылық берілуі қолднылады. Бір оналтылық символға екілік тетрада сай келеді.

Сандардың әр түрлі санау жүйесіндегі сәйкестігі

Байт көмегі бойынша мәндердің әртүрлі ақпаратын беруге болады:

1. 
   Ешқандай белгісі толық сан (0 ден 255 дейін);
   
2. 
   0 ден 99 дейінгі сан екілік-ондық кодта;
   
3. 
   Микропроцессорлық командалардың кодтық берілуі;
   
4. 
   Сегіз датчиктің күйі;
   
5. 
   Көрсету үшін жеті кіші разряд қолданылатын Х кодтағы тура,кері және қосымша белгісі бар екілік, Х-сан модулі (0-ден 127-дейін) Сегізінші разряд – белгісі бар (0 – тұрақты сандар үшін, 1 – айнымалылар үшін).
   

Мысалы:	+16		-16
Тура код	0,Х	00010000	1,Х	10010000
Кері код	0,Х	00010000	1,	11101111
Қосымша код	0,Х	00010000	1,+1	11110000

 

- ондық сан	139
- екілік сан	10100101B
- сегіздік сан	357Q
- оналтылық сан	8EH  немесе  0FAH

 

Оқытылған тақырып бойынша келесілерді есте сақтаған пайдалы:

1. 
   тұрақты сандардың тура, кері және қосымша кодтары сәйкес келеді;
   
2. 
   айнымалы санның қосымша кодын алу үшін тұрақты сан кодын терістеп және бірді қосу керек;
   
3. 
   Санның қосымша кодын тураға түрлендіру үшін,сол ереже бойынша жүзеге асырылады, яғни тура кодты қосымша кодқа;
   
4. 
   оналтылық сан A-F әріптерінен басталады, ассемблер тілінде жазылу кезінде сол жақтан нөлмен толықтырылады.
   

 1. 137 санының екілік кодын анықтаңыз.

2. 137Q санының екiлiк кодын жазыңыз.

3. 0ВСН санының екiлiк кодын анықтаңыз.

4. 93 қосу санының қосымша кодын жазыңыз.

5. Минус 125 санының қосымша кодын жазыңыз.

6. 58 санын екiлiк-ондық код түрiнде жазыңыз.

7. Санның тура кодын көрсетiңiз,егер қосымша коды 9ЕН болса.

8. Санның қосымша коды 7АН. Санның тура кодын жазыңыз.

9. +100 және 55 санының қосымша кодының қосындысын анықтаңыз

10. 55 және + 95 санының қосымша кодының қосындысын анықтаңыз.

Әдебиет.

2(О)
2-дәріс.

1. 
   Сандық құрылғылардың логикалық функциясы.
   
2. 
   Логикалық функцияны түрлендiруі.
   
3. 
   Карно картасының жазылу ережесi.
   

 

(3.1)

(3.1) Теңдiгi қарапайым логикалық элементтер орындайтын логикалық қосу (дизъюнкция), көбейту (конъюнкция), терiстеу (инверсия) операцияларының көмегiмен жазылған. (сур.3.2).

Терiм нөмерi	A	B	AB				A+B
0 1 2 3	0 0 1 1	0 1 0 1	0 0 0 1		1 1 1 0		0 1 1 1		1 0 0 0		0 1 1 0
Элемент Белгiленуi				ЖӘНЕ ЛИ		ЖӘНЕ-НЕ ЛА		НЕМЕСЕ ЛЛ		НЕМЕСЕ-НЕ ЛЕ	Ерекше НЕМЕСЕ ЛП

Логикалық функцияны түрлендiру үшiн келесi Буль алгебрасының заңдары қолданылады:

1) Орын ауыстыру А+В=В+А, АВ=ВА;

2) Жиынтықты (А+В)+С=А+(В+С), (АВ)С=А(ВС);

3) Тарату А(В+С)=АВ+АС;

4) Екi жақты

5) Екi жақты терiстеу

 ЖДҚФ-да бұрын жазылған үш айнымалының логикалық функциясы мына түрде берiлуi мүмкiн

 (3.3) теңдiгi бойынша құрылғының функционалдық сұлбасы құрылды (Сур.3.3).

Логикалық функцияны Венна диаграммасында кескiндеуге болады (Сур.3.4). Шеңбердiң iшiндегi аймақ айнымалының тура мәнiне сәйкес, сыртындағы – терiстеуге сәйкес. Венна диаграммасы екi және үш айнымалы бульдiк функцияны минимизациялау үшiн, логикалық теңдiк пен теңсiздiктi дәлелдеу үшiн

Сур. 3.4

Карно картасы бойынша логикалық функция үшiн минимизацияланған теңдеудiң жазылу ережесi:

1) Бiрлiкпен толтырылған блоктар бөлiнедi;

2) блок тiкбұрышты болу керек және 1, 2, 4 , 8 тор көздерiнен тұру керек;

3) блоктар мүмкiндiгiнше үлкен болу керек, ал олардың сандары азболуы керек;

4) Сол және оң, сол сияқты үстiңгi және астыңғы карта жолдары көршiлес болып саналады;

5) Бiр тор көз бiрнеше блокқа кiруi мүмкiн;

6) Кесек блокты алу үшiн, функция кез-келген түрде анықталуы мүмкiн (Х тұрған терiмде);

7) Бөлiнiп алынған блокты көрсететiн функция логикалық көбейтiндiлер ЛК түрiнде жазылады;

8) Егер оның нақты мәндерiнiң облыстрының блогы теңбе - тең бөлiнбесе, айнымалы ЛК құрамына кiрмейдi;

9) Егер қарастырылып отырған блок оның инверстiк мән облысында жатса, айнымалы инверсиялы ЛК құрамына кiредi;

10) Блоктағы нөлмен толтырылған тор көздерiн топтау кезiнде, сол ереже бойынша логикалық функцияның инверсиялық мәнiн аламыз.

Карно картасы бойынша (Сур.3.5,а) V төрт айнымалы логикалық функциясы мына түрде жазылады

 Құрылғыға сай тарату варианты (Сур. 3.6,а) түрлендiрудi ескередi

Сур.3.6

F = XY + XZ + YZ .

Екi жақтылық формуласын қолданып,ЖӘНЕ –НЕ элементтерiне таратуға ыңғайлы, мына түрге түрлендiруге болады (сур.3.6,б):

Логикалық элементтерде комбинационды сандық құрылғыны жобалау кезiнде, келесi тәртiптi ұсынуға болады:

1) Есеп шарты анықталады (жетiлдiрiлiп отырған құрылғы нақты не iстеу керек екендiгi анықталады, оның жұмыс алгоритмi нақтыланады);

2) Берiлген құрылғыға логикалық функция үшiн ақиқат кестесi құрылады;

3) Карно картсының көмегiмен логикалық функцияны минимизациялау жүргiзiледi;

4) Функция берiлген элементтiк базада тарату үшiн ыңғайлы түрге түрленедi;

5) Интегралды микросұлбалардың таңдалынған сериялы, логикалық элементтерде сандық құрылғының принципиалды сұлбасы жетiлдiрiледi (сур.3.7).

К155ЛА3 К55ЛА3 КР1533ЛА3 КР531ЛА3	К155ЛП5 К555ЛП5 КР1533ЛП5 КР531ЛП5	К155ЛЛ1 К555ЛЛ1 К531ЛЛ1	К155ЛИ1 К555ЛИ1 КР1533ЛИ1 КР531ЛИ1
К155ЛР3	К155ЛД1	К155ЛН1	К155ЛЕ1

Логикалық элемент К155ЛР3, логикалық кеңейткiшке қосылу үшiн К және Э кiрiстерi бар, мысалы, К155ЛД1.