Файл: 1. Основные параметры и характеристики логических элементов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 297
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4. Функция микросхемы (две буквы).
5. Порядковый номер микросхемы по функциональному признаку в данной серии (от одной до трех цифр).
Примеры обозначений: КР1533ЛА3, КМ531ИЕ17, КР1554ИР47.
В таблице 1.3 приведены условные обозначения отечественных и зарубежных серий цифровых ИМС.
Таблица 1.3
| Тип логики | Серия | Функциональный аналог | Фирма |
| ТТЛ | К155 | SN74 | Texas Instruments |
| КМ155 | SN74 | Texas Instruments | |
| ТТЛШ | К531 | SN74S | Texas Instruments |
| КР1531 | SN74F | Texas Instruments | |
| К555 | SN74LS | Texas Instruments | |
| КМ555 | SN74LS | Texas Instruments | |
| КР1533 | SN74ALS | Texas Instruments | |
| К589 | I3000 | | |
| КР1802 | – | | |
| К1804 | Am2900 | | |
| ЭСЛ | К500 | MC10K | Motorola |
| К1500 | F100K | | |
| К1800 | MC10800 | Motorola | |
| К1520ХМ1 | F200 | | |
| К1520ХМ2 | – | | |
| КМОП | К164 | CD4000 | RCA |
| К176 | CD4000 | RCA | |
| К564 | CD4000A, MC14000A | RCA, Motorola | |
| К561 | CD4000A, MC14000A | RCA, Motorola | |
| КР1561 | CD4000B, MC14000B | RCA, Motorola | |
| К1564 | 54HC | National Semiconductor, Motorola | |
| КР1554 | 74AC | Texas Instruments | |
| КР1594 | 74ACT | Texas Instruments |
4. Типы корпусов микросхем
Большинство микросхем имеют корпус, т.е. прямоугольный контейнер (пластмассовый, керамический, металлокерамический) с металлическими выводами (ножками). Предложено множество различных типов корпусов, но наибольшее распространение получили два основных типа (рис. 1.5):
1. Корпус с двухрядным вертикальным расположением выводов, например: DIP (Dual In Line Package, Plastic) – пластмассовый корпус, DIC (Dual In Line Package, Ceramic) – керамический корпус. Общее название для таких корпусов – DIL. Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма (2,54 мм). Расстояние между рядами выводов зависит от количества выводов.
2. Корпус с двухрядным плоскостным расположением выводов, например: FP (Flat-Package, Plastic) – пластмассовый плоский корпус, FPC (Flat-Package, Ceramic) – керамический плоский корпус. Общее название для таких корпусов – Flat. Расстояние между выводами составляет 0,05 дюйма (1,27 мм) или 0,025 дюйма (0,0628 мм).
Рис. 1.5. Примеры корпусов DIL и Flat
Номера выводов всех корпусов считаются, начиная с вывода, помеченного ключом, по направлению против часовой стрелки (если смотреть на микросхему сверху). Ключом может служить вырез на одной из сторон корпуса микросхемы, точка около первого вывода или утолщение первого вывода. Первый вывод может находиться в левом нижнем углу или в правом верхнем углу (в зависимости от того, как повернут корпус). Микросхемы обычно имеют стандартное число выводов из ряда: 4, 8, 14, 16, 20, 24, 28, … Для микросхем стандартных цифровых серий используются корпуса с количеством выводов, начиная с 14.
5. Условные графические обозначения микросхем
При изображении микросхем используются сокращенные названия входных и выходных сигналов, отражающие их функцию. Эти названия располагаются на рисунке рядом с соответствующим выводом. Также на изображении микросхем указывается выполняемая ими функция (обычно в центре вверху). Изображение микросхем иногда делят на три вертикальных поля. Левое поле относится к входным сигналам, правое – к выходным сигналам. В центральном поле помещаются название микросхемы и символы ее особенностей. Неинформационные выводы могут указываться как на левом, так и на правом поле, иногда их показывают на верхней или нижней стороне прямоугольника, изображающего микросхему.
Рис. 1.6. Обозначения входов и выходов
Инверсия сигнала обозначается кружочком на месте входа или выхода. Существуют инверсные входы и инверсные выходы (рис. 1.6). Если какая-то микросхема выполняет функцию по фронту входного сигнала, то на месте входа ставится косая черта (под углом 45°), причем наклон вправо или влево определяется тем, какой фронт – положительный или отрицательный – используется в данном случае.
Тип выхода микросхемы помечается специальным значком: выход 3С (выход с тремя состояниями или возможностью отключения) – перечеркнутым ромбом, а выход ОК (выход с открытым коллектором) – подчеркнутым ромбом. Стандартный выход (2С) никак не помечается.
В таблице 1.4 приведены некоторые наиболее часто встречающиеся обозначения сигналов и функций микросхем. Микросхема в целом обозначается на схемах буквами DD (от английского Digital – цифровой) с соответствующим номером, например DD1, DD20.1, DD38.2 (после точки указывается номер элемента или узла внутри микросхемы).
Таблица 1.4
| Обозначение | Название | Назначение |
| & | And | Элемент И |
| =1 | Exclusive Or | Элемент Исключающее ИЛИ |
| 1 | Or | Элемент ИЛИ |
| A | Address | Адресные разряды |
| BF | Buffer | Буфер |
| C | Clock | Тактовый сигнал (строб) |
| CE | Clock Enable | Разрешение тактового сигнала |
| CT | Counter | Счетчик |
| CS | Chip Select | Выбор микросхемы |
| D | Data | Разряды данных, данные |
| DC | Decoder | Дешифратор |
| EZ | Enable Z-state | Разрешение третьего состояния |
| G | Generator | Генератор |
| I | Input | Вход |
| I/O | Input/Output | Вход/Выход |
| OE | Output Enable | Разрешение выхода |
| MS | Multiplexer | Мультиплексор |
| Q | Quit | Выход |
| R | Reset | Сброс (установка в нуль) |
| RG | Register | Регистр |
| S | Set | Установка в единицу |
| SM | Summator | Сумматор |
| T | Trigger | Триггер |
| TC | Terminal Count | Окончание счета |
| Z | Z-state | Третье состояние выхода |
6. Основы булевой алгебры
Математический аппарат, описывающий действия дискретных устройств, базируется на алгебре логики, или, как ее еще называют по имени автора – английского математика Джорджа Буля (1815–1864 г.), булевой алгебре. В практических целях первым применил его американский ученых Клод Шеннон в 1938 г. при исследовании электрических цепей с контактными выключателями.
Булева алгебра оперирует двоичными переменными, которые условно обозначаются как 0 и 1, и подчиняются условию: , если , и , если . В ее основе лежит понятие переключательной, или булевой, функции вида относительно аргументов , которая, как и её аргументы, может принимать только два значения – 0 и 1.
Действия над двоичными переменными производятся по правилам логических операций. Простейших логических операций три: отрицание (инверсия, операция НЕ), логическое умножение (конъюнкция, операция И) и логическое сложение (дизъюнкция, операция ИЛИ). Более сложные логические преобразования можно свести к указанным операциям.
Операция отрицания выполняется над одной переменной и характеризуется следующими свойствами: функция при аргументе и , если . Обозначается отрицание чертой над переменной, с которой производится операция: (игрек равен не икс).
Операция логического умножения (конъюнкция) для двух переменных характеризуется таблицей истинности 2.1 и равна: ; ; ; , т.е. нулевое значение хотя бы одного из аргументов обеспечивает нулевой результат операции. Операция может быть распространена на большее число переменных.
Операцию логического сложения (дизъюнкции) определяет таблица истинности 2.2. Для двух переменных ; ; ; , т.е. равенство хотя бы одного аргумента логической единице определяет единичное значение всей функции. Дизъюнкция, как и конъюнкция, может осуществляться со многими переменными.
Таблица 2.1 Таблица 2.2
| | | | | | | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Совокупность различных значений переменных называют набором. Булева функция аргументов может иметь до наборов. Поскольку функция принимает только два значения, общее число булевых функций аргументов равно . Таким образом, функция одного аргумента может иметь четыре значения: , , (константа 1), (константа 0).
Два аргумента дают 16 значений функций (таблица 2.3).
Таблица 2.3
| | 0 | 0 | 1 | 1 | Функция | Название функции |
| | 0 | 1 | 0 | 1 | ||
| | 0 | 0 | 0 | 0 | | Константа 0 |
| | 0 | 0 | 0 | 1 | | Конъюнкция, операция И |
| | 0 | 0 | 1 | 0 | | Запрет по |
| | 0 | 0 | 1 | 1 | | Тождественность (тавтология) |
| | 0 | 1 | 0 | 0 | | Запрет по |
| | 0 | 1 | 0 | 1 | | Тождественность (тавтология) |
| | 0 | 1 | 1 | 0 | | Исключающее ИЛИ (сумма по модулю 2) |
| | 0 | 1 | 1 | 1 | | Дизъюнкция, операция ИЛИ |
| | 1 | 0 | 0 | 0 | | Стрелка Пирса (операция ИЛИ–НЕ) |
| | 1 | 0 | 0 | 1 | | Равнозначность, эквивалентность |
| | 1 | 0 | 1 | 0 | | Инверсия |
| | 1 | 0 | 1 | 1 | | Импликация от к |
| | 1 | 1 | 0 | 0 | | Инверсия |
| | 1 | 1 | 0 | 1 | | Импликация от к |
| | 1 | 1 | 1 | 0 | | Штрих Шеффера (операция И–НЕ) |
| | 1 | 1 | 1 | 1 | | Константа 1 |