Арифметические устройства 27 7 Базовые ячейки интегральных микросхем 33 8 Запоминающие устройства 37 9 АЦП и ЦАП 39 10 Микропроцессор 42 Список литературы 47 Раздел 1 Цифровой сигнал, системы счисления 1. Изобразите цифровой сигнал в виде непрерывной последовательности прямоугольных импульсов. Укажите высокий и низкий логические уровни. Отметьте логические нули и единицы. Какому уровню аналогового сигнала соответствует логический «0» для микросхем серии ТТЛ? Какому уровню аналогового сигнала соответствует логическая «1» для микросхем серии ТТЛ? В чём причина широкого распространения цифровых электронных схем? Что такое бит и байт? Назовите основные системы счисления. Для чего используется та или иная система счисления? Каково название десятичного числа 1001? Назовите словами число 1001. Преобразуйте следующие двоичные числа в десятичные: 0001, 0100, 0101,1011, 1000, 1111. Преобразуйте следующие десятичные числа в двоичные: 0,1, 18, 25, 32, 64, 69, 128. Запишите десятичные числа от 0 до 15 в двоичной системе. Сколько битов и байтов содержит выраженное в двоичном коде десятичное число 13? Преобразуйте следующие шестнадцатеричные числа в двоичные: 8А, В7, 6С, FF. Преобразуйте следующие двоичные числа в шестнадцатеричные: 01011110, 00011111, 11011011, 00110000. Преобразуйте следующие десятичные числа в двоичные числа через шестнадцатеричную систему: 355, 838, 2450. Раздел 2 Алгебра логики, логические элементы, структурные уравнения, минимизация Перечислите основные логические операции и элементы их осуществляющие. Какие существуют способы задания логической функции? Нарисуйте условно-графическое обозначение УГО следующих логических элементов, используя для входов обозначения А, В, С, D, а для выхода Y: а «И» с двумя входами б «ИЛИ» с тремя входами в инвертор «НЕ» г исключающее «ИЛИ» с тремя входами д «И-НЕ» с четырьмя входами е «ИЛИ-НЕ» с двумя входами Какой из логических элементов можно назвать элементом типа «всё или ничего»? Какой из логических элементов можно назвать элементом типа «что-нибудь, но не всё»? Какой из логических элементов можно назвать элементом типа «что-нибудь или всё»? Как, имея четыре двухвходовые элемента «И», получить логический элемент «И» с пятью входами? Если иметь элементы «И» инвертор как получить схему «И-НЕ»? Если иметь элементы «ИЛИ» инвертор как получить схему «ИЛИ-НЕ»? Аналогично какому элементу работает схема с последовательно соединенными ключами? Аналогично какому элементу работает схема с параллельно соединенными ключами? Напишите булево выражение для каждого двухвходового логического элемента: «И», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «ИЛИ», исключающее «ИЛИ». Составьте таблицы истинности для трёхвходовых элементов: «И», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «ИЛИ», исключающее «ИЛИ». Какой логический элемент имеет один вход и один выход? Покажите, что логическая ячейка «И-НЕ» является универсальной, т. Для этого используйте булевы выражения и начертите логические схемы. Какие булевы уравнения называются уравнениями, заданными в конъюнктивной форме? Укажите уровни на выходах логических элементов, при указанных уровнях на входах рис 2. Сформулируйте первую и вторую теоремы Де Моргана. Начертите логическую схему, соответствующую булеву выражению:. В какой форме задано выражение? Начертите логическую схему, соответствующую булеву выражению:. В какой форме задано выражение? Уравнение задано в конъюнктивной форме. Преобразуйте его в дизъюнктивную форму. Какие способы минимизации булевых выражений Вы знаете? В чём состоит суть минимизации булевых выражений? Составьте таблицу истинности для булева выражения: Составьте таблицу истинности для булева выражения: Какова последовательность построения логических схем, если задана таблица истинности. Запишите булево выражение в дизъюнктивной форме, соответствующее заданной таблице истинности таблица 1 : Таблица 1 А В С Y 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 Используя карту Карно для минимизации булева уравнениязапишите упрощенное уравнение в дизъюнктивной форме. Решение: карта Карно представлена на рис. Раздел 3 Комбинационные схемы В чём состоит назначение шифратора кодераизобразите условно-графическое обозначение шифратора с обязательными входами и выходами. В чём состоит назначение дешифратора декодераизобразите условно-графическое обозначение дешифратора с обязательными входами и выходами. В чём состоит назначение мультиплексора, изобразите условно-графическое обозначение мультиплексора с обязательными входами и выходами. В чём состоит назначение демультиплексора, изобразите условно-графическое обозначение демультиплексора с обязательными входами и выходами. Изобразите семисегментный индикатор и обозначьте каждый его сегмент используя буквы a, bcdefg. Какие из сегментов семисегментного индикатора будет светиться, когда на индикаторе появляются следующие десятичные числа: 0, 1, 2, 5, 8, 9. Изобразите схему высвечивания десятичных чисел. Изобразите таблицу истинности дешифратора преобразующего код 8 4 2 1 в семисегментный. Каковы активные уровни для семисегментного индикатора с общим анодом и общим катодом? Определить логические уровни на входах и входах дешифратора-преобразователя К514ИД1 и записать в таблицу 3. С помощью какого электронного устройства, возможно преобразовать последовательный код в параллельный? Проставить номера на входах и выходе микросхемы в соответствии с номерами на механическом аналоге. Проставить логические уровни на его выходах. А0 —А3 - входы адреса F0 — F15 - выходы - вход разрешения информационный вход Рис. Пояснения к заданию: а составить таблицу истинности по заданному выражению б изобразите УГО 16-ти входового мультиплексора. Раздел 4 Триггеры 4. Нарисовать временные диаграммы на выходе Q D-триггера рис. Изобразите временную диаграмму на выходе Q JK-триггера рис. Раздел 5 Счётчики и регистры Что называют цифровым счетчиком? Какие типы цифровых счетчиков Вы знаете? В чём различие в принципе работы суммирующих и вычитающих счётчиков? Каково основное различие синхронных и асинхронных счётчиков? Назовите основные признаки при классификации счётчиков? Что такое модуль счёта? Нарисуйте схему асинхронного суммирующего счётчика по модулю 8. Используйте три динамических JK-триггера переключающихся по срезу тактового импульса. На рисуйте временные диаграммы, показывающие 8 тактовых импульсов и логические уровни на выходах триггеров Т1, Т2, Т3 для каждого такта. Преобразуйте счётчик по модулю 8 в счётчик по модулю 5. Нарисуйте схему асинхронного 4-разрядного вычитающего счётчика. В этом счётчике по модулю 16 используйте 4 JK-триггера. Преобразуйте четырёх разрядный вычитающий счётчик, который считает от 1111 до 0000, а затем останавливается. В каком типе счётчиков тактовые входы соединяют параллельно? Нарисуйте структурную схему системы из двух счётчиков-делителей частоты, преобразующих входной сигнал с частотой 100 Гц в выходной сигнал с частотой 1 Гц. Назовите несколько возможных примеров использования счётчиков в качестве делителей частоты. Назовите назначение входов и выходов двоичного реверсивного счётчика представленного на рис. Решение представлено на рис. На каких элементах строятся регистры? Сколько битов информации вводится за один такт в параллельный и последовательный регистры? Назовите операции, которые может выполнять универсальный регистр сдвига. Каким будет содержимое регистра после каждого из 6 тактовых импульсов рис. Построить временные диаграммы на выходах Q0- Q3 для заданных: соединений входов параллельной загрузки и входных временных диаграмм рис. Раздел 6 Двоичная арифметика. Арифметические устройства Найдите двоичную сумму: 1010+0111, 1111+1001, 10011+0111. Проверьте полученные результаты сложением в десятичной форме. Составьте таблицу истинности полусумматора и определите логические функции необходимые для представления суммы и переноса. Составьте таблицу истинности полного сумматора. Начертите логические схемы полусумматора и полного сумматора. Начертите структурную схему 4-разрядного параллельного сумматора. Как представить двоичное число в форме дополнения до 2 или в дополнительном коде? Представьте двоичного числа от +7 до -8 в дополнительном коде. Начертите структурную схему 4-разрядного сумматора-вычитателя. Определить логические уровни на входах и выходах микросхемы сумматора рис. Занести результаты в таблицу 6. Занести результаты в таблицы 6. Объясните принцип последовательного суммирования и заполните состояние регистров сдвига после каждого такта. Заполните состояние разрядов накопителя и множителя, в которых получают результат умножения. Сформулируйте алгоритм выполнения деления на основе анализа данных примеров. Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. А, В, С — независимые переменные Q — выходной сигнал Рис. Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. А, В — независимые переменные Q — выходной сигнал Рис. Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. А, В — независимые переменные Q — выходной сигнал Рис. Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. В чём состоит принципиальная разница в работе структур ЭСЛ и ТТЛ? Составьте таблицу истинности, булево выражение и УГО двоичного элемента, выполняющего логическую функцию, реализуемую данной ячейкой. Раздел 8 Запоминающие устройства Расшифруйте термины: ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ. В чём состоит принципиальная разница в функционировании энергозависимых и энергонезависимых запоминающих устройств? Какие электронные устройства используются в качестве базовых элементов памяти многих полупроводниковых запоминающих устройств? Какие операции можно выполнять при использовании полупроводниковых ОЗУ? На рисунке приведено графическое обозначение микросхемы полупроводниковой оперативной памяти К541РУ2, где: А — входы адреса СЕ — вход выбора микросхемы OV — общий вывод + U— источник питания Определить: 1 Объём памяти приведённой микросхемы 2 Логические уровни на входах и выходах микросхемы, при записи двоичного числа 1001 в 256-ую ячейку памяти 3 Логические уровни на входах и выходах микросхемы, при считывании информации из 512-ой ячейки памяти, если в ней хранится двоичное число 0110 В чём состоит сущность масочного программирования и программирования методом пережигания перемычек ПЗУ. Какой из этих методов может выполняться пользователем? Какие модификации перепрограммируемых ПЗУ Вы знаете? По какому принципу работают запоминающие элементы в устройствах «флеш памяти»? Объясните принцип действия запоминающих элементов с электрической записью и ультрафиолетовым стиранием. Объясните принцип действия запоминающих элементов с электрической записью и электрическим стиранием. Объясните принцип записи и стирания информации на оптических дисках. Объясните принцип увеличения объёма памяти ОЗУ при параллельном включении микросхем на примере: имеем 4 микросхемы с объёмом памяти 1К4, нужно получить память объёмом 4К4. Увеличение объёма памяти за счёт увеличения числа слов. Объясните принцип увеличения объёма памяти ОЗУ при параллельном включении микросхем на примере: имеем 2 микросхемы с объёмом памяти 1К4, нужно получить память объёмом 1К8. Увеличение объёма памяти за счёт увеличения длины слова. Что означает понятие время доступа к памяти? Исполнительное устройство управляется сигналами В1, В2, В3, В4 вырабатываемыми устройством управления. Устройство управления формирует заданные логические функции Независимыми переменными в этих функциях являются выходные двоичные сигналы датчиков А, В, С, Управляющее устройство выполнено на базе использования программируемого ПЗУ. Для ППЗУ КР556РТ составить таблицу истинности программирования 8. Как называется дешифратор специального типа, преобразующий информацию из цифровой формы в аналоговую? Изобразите простейшую принципиальную схему ЦАП и объясните принцип его работы. Составьте таблицу истинности четырёхразрядного ЦАП, преобразующего выходной сигнал в диапазоне 0-3 Определите выходное напряжение ЦАП для случаев: - переключатель А в положении 1; - переключатель D в положении 1; - все переключатели в положении 1; В чём состоит преимущество использования резистивной схемы лестничного типа в схемах ЦАП? Что называют характеристикой преобразования ЦАП? Что называют степенью квантования ЦАП? Что такое разрешающая способность ЦАП и как её определить? Назовите основные ошибки при цифроаналоговом преобразовании? Объясните понятия: время установления, время задержки распространения сигнала, время переключения ЦАП. На какие два основных типа разделяют ЦАП в зависимости от значений параметров? На рисунке представлена схема включения ЦАП — микросхема К594ПА1. Объясните назначение входов и выходов? На какие основные два типа разделяют аналого-цифровые преобразователи АЦП? Составьте таблицу истинности четырёхразрядного АЦП с диапазоном аналогового входного напряжения 0-3 Изобразите структурную схему и объясните принцип действия АЦП развёртывающего типа? Изобразите структурную схему и объясните принцип действия АЦП по методу последовательного приближения метод взвешивания. Изобразите структурную схему и объясните принцип действия АЦП по методу одностадийного интегрирования. Изобразите структурную схему и объясните принцип действия АЦП по методу двухстадийного интегрирования. Изобразите структурную схему и объясните принцип действия АЦП по методу кодирования параллельного считывания. Сравните по быстродействию АЦП работающие по известным Вам принципам. Чем определяется частота дискретизации при процессах аналого-цифрового преобразования? Назовите основные параметры АЦП. Раздел 10 Микропроцессоры Определение микропроцессора. Чем определяются общие принципы работы микропроцессора? Что входит в комплект интегральных микросхем, определяющих понятие «микропроцессорный комплект»? Основные характеристики вычислительных устройств интегральных микросхем микропроцессора? Что определяет систему команд микропроцессора? Какая информация закладывается в первый байт многобайтовой команды? Какую информацию несут последующие байты? Объясните назначение блоков их взаимодействие. Сложите содержимое трёх последовательных ячеек памяти и результат запишите в ОЗУ по адресу 2103. Сложить содержимое аккумулятора с содержимым ячейки памяти, адрес которой находится в регистрах H Заполнить содержимое аккумулятора и ячейки памяти. Команда 4 23 —код операции. Инкременировать содержание регистров H Заполнить содержание регистров Команда 5 86 код операции — ADD. Сложить содержимое аккумулятора с содержимым ячейки памяти по адресу, находящимся в регистрах H Заполнить содержимое аккумулятора и ячейки памяти. Команда 6 23 —код операции. Инкременировать содержание регистров H Заполнить содержание регистров Команда 7 77- код операции — STORE. Поместить содержимое аккумулятора окончательную сумму в ячейку памяти по адресу в H Заполнить содержимое аккумулятора и ячейки памяти. Интерфейс ввода выдаёт сигнал требования в направлении микропроцессора. Счётчик команд отсылает микропроцессор в ОЗУ по адресу 2007. Содержимое счётчика команд 2007 и содержание большинства регистров микропроцессора помещается в специальную зону ОЗУ, называемую стеком. Микропроцессор выполняет подпрограмму обслуживания прерывания. Микропроцессор завершает выполнение команды на момент прихода сигнала требования прерывания. Основы цифровой электроники — Курс цифровой электроники — Популярные цифровые микросхемы — Справочник Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы - Справочник под редакцией Тарабрина, Интегральные микросхемы - Проектирование узлов цифровой электронной техники - Электроника — практический курс 2003 г. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП- Калабеков Микросхемы их применение- Основы микропроцессорной техники — М.

Карта сайта

71 72 73 74 75 76 77 78 79 Смотрите также: