Цифровые устройства. Учебник для колледжей (2018)

Логические элементы

Общие сведения о цифровых сигналах и цифровых устройствах
Общие сведения о логических элементах
Интегральные микросхемы (ИМС). Маркировка ИМС.
Структура ИМС
ИМС логических элементов
Основные параметры, характеризующие работу ИМС
Сравнительная характеристика ИМС различных структур
Элементы с открытым коллекторным выходом
Буферные элементы
Мажоритарные элементы
Преобразователи уровней

Основы синтеза и анализа работы цифровых устройств

Формы записи логических функций
Минимизация логических функций методом Вейча
Подбор микросхем, построение и анализ работы схем ЦУ в базисе И, ИЛИ, НЕ. Оценка качества схем.
Переход к базису И-НЕ. Подбор микросхем, построение и анализ работы схем ЦУ в базисе И-НЕ.
Переход к базису ИЛИ-НЕ. Подбор микросхем, построение и анализ работы схем ЦУ в базисе ИЛИ-НЕ.
Использование в схемах элементов разных базисов и комбинированных микросхем
Сравнительная оценка качества схем
Синтез и анализ работы ЦУ с 4 входами
Оптимизация схем. Неиспользуемые логические элементы.
Понятие о гонках сигналов

Комбинационные цифровые устройства

Системы счисления. Коды.
Понятия активного и пассивного сигналов. Способы статического управления.
Шифраторы. Общие сведения, микросхемы шифраторов.
Структура шифраторов. Синтез и анализ работы шифраторов на микросхемах логических элементов.
Принцип организации разрешения и приоритета в шифраторах
Дешифраторы. Общие сведения, микросхемы дешифраторов.
Структура дешифраторов. Синтез и анализ работы дешифраторов на микросхемах логических элементов. Принцип организации разрешения в дешифраторах.
Преобразователи кодов и сегментные цифровые индикаторы
Структура преобразователей кодов. Синтез и анализ работы преобразователей кодов на микросхемах логических элементов.
Мультиплексоры. Общие сведения, микросхемы мультиплексоров.
Структура мультиплексоров
Демультиплексоры
Понятие о логических устройствах с программируемыми характеристиками.
Использование мультиплексоров в качестве универсальных логических элементов.
Арифметическое сложение двоичных кодов. Двоичные сумматоры.
Сложение чисел в двоично-десятичном коде. Двоично-десятичные сумматоры.
Вычитание двоичных кодов. Двоичные субтракторы.
Сравнение двоичных кодов. Цифровые компараторы.
Арифметико-логические устройства (АЛУ)
Схемы контроля четности
Обнаружение ошибок при передаче и хранении информации с помощью контроля четности
Узлы мажоритарного контроля

Последовательностные цифровые устройства

Интегральные триггеры. Общие сведения.
Управление интегральными триггерами
Структура и особенности работы интегральных триггеров
Микросхемы интегральных триггеров
Логические элементы – триггеры Шмитта
Регистры. Регистры параллельного и последовательного действия.
Микросхемы регистров. Временные диаграммы.
Регистровые файлы
Счетчики. Основные понятия и классификация.
Счетчики с последовательным переносом. Деление частоты.
Счетчики с параллельным переносом
Примеры работы микросхем счетчиков
Каскадное соединение счетчиков
Изменение коэффициента счета микросхем счетчиков
Счетчики с управляемым переменным коэффициентом деления
Счетчики с недвоичным кодированием
Распределители
Запоминающие устройства (ЗУ). Общие понятия и классификация.
Основные параметры ЗУ
Структура адресных ЗУ (ПЗУ и статических ОЗУ)
Примеры работы микросхем адресных статических ОЗУ
Динамические ОЗУ
Структура ЗУ с последовательным доступом
Структура ассоциативных ЗУ
Построение ЗУ заданной емкости и разрядности
Программируемые логические матрицы (ПЛМ)
Программируемая матричная логика (ПМЛ)

Приложение 1. Справочный материал по микросхемам
Приложение 2. Система маркировки микросхем американской фирмы «Texas Instruments»
Приложение 3. Аналоги микросхем