Электротехника и электроника (стр. 23 )

Таблица 3

Наименование счетчика	Тип логики	Функциональное назначение	Модуль счета	Максимальная частота fmax, МГц
К155ИЕ5	ТТЛ	Асинхронный двоичный	16	10
К155ИЕ7	ТТЛ	Реверсивный двоичный	16	25
К561ИЕ11	КМОП	Двоичный реверсивный	16	5
К500ИЕ137	ЭСЛ	Синхронный реверсивный десятичный	10	125

Таблица 4

Наименование регистра	Тип логики	Функциональное назначение	Максимальная тактовая частота, МГц
К155ИР1	ТТЛ	Четырехразрядный сдвиговый	25
К155ИР13	ТТЛ	Универсальный восьмиразрядный синхронный сдвиговый	30
К561ИР9	КМОП	Четырехразрядный последовательно-параллельный	5
К500ИР141	ЭСЛ	Универсальный четырехразрядный сдвиговый	150

5.3.3. Преобразователи кодов, шифраторы и дешифраторы

Шифратор – это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду.

В наименовании микросхем шифраторов их функциональное назначение обозначается ИВ. Условное графическое обозначение простейшего шифратора представлено на рис.3. Следует отметить, что у некоторых типов шифраторов имеются дополнительные управляющие входы.

Рис. 3 Условное графическое обозначение шифратора

Принцип работы шифратора достаточно прост: если на каком-то входе шифратора будет присутствовать логическая «единица», то на его выходе будет присутствовать двоичный код соответствующий десятичному номеру входа.

Дешифратор – это комбинационное устройство, преобразующее n-разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду.

В наименовании микросхем дешифраторов их функциональное назначение обозначается ИД. Условное графическое обозначение простейшего дешифратора представлено на рис.4.

Рис. 4 Условное графическое обозначение простейшего дешифратора

Преобразователем кодов, в общем случае называется устройство, предназначенное для преобразования одного кода в другой, при этом часто они выполняют нестандартные преобразования кодов. Преобразователи кодов на принципиальных схемах обозначают как X/Y.

Преобразователи кодов в виде микросхем выпускаются для выполнения таких операций, как преобразования двоично-десятичного кода в двоичный или обратного преобразования, для преобразования двоичного кода в код управления шкальными или матричными индикаторами, для преобразования двоичного кода в код управления сегментными индикаторами.

В наименовании микросхем преобразователей кодов их функциональное назначение обозначается как ПП. Условное графическое обозначение простейшего преобразователя кодов и подключение его к семисегментному индикатору представлено на рис.5.

Рис. 5 Условное графическое обозначение преобразователя кодов и пример
его подключения к семисегментному индикатору

5.3.4. Мультиплексоры и демультиплексоры

Мультиплексором называют комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. На принципиальных схемах мультиплексоры обозначают как MUX. Условное графическое обозначение мультиплексора представлено на рис. 6.

Рис. 6 Условное графическое обозначение мультиплексора

Кроме информационных входов X1… X8 в мультиплексоре имеются адресные входы A1…А3 и, как правило, разрешающие (стробирующие). Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно информационный канал (X1… X8) будет подключен к выходу.

Разрешающие выводы используют для расширения функциональных возможностей мультиплексора. Они используются для наращивания разрядности мультиплексора, синхронизации его работы с работой других узлов. Сигналы на разрешающих входах могут разрешать, а могут и запрещать подключении определенного входа к выходу, то есть могут блокировать действие всего устройства.

В наименовании микросхем мультиплексоров их функциональное назначение обозначается как КП.

Демультиплексором называют устройство, в котором сигналы с одного информационного входа поступают в желаемой последовательности по нескольким выходам в зависимости от кода на адресных шинах. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположен мультиплексору. Демультиплексоры на принципиальных схемах обозначаются как DMX или DMS.

Условное графическое обозначение демультиплексора представлено на рис. 7.

Рис. 7 Условное графическое обозначение демультиплексора

Функции демультиплексоров сходны с функциями дешифраторов. Дешифратор можно рассматривать как демультиплексор, у которого информационный вход поддерживает напряжение выходов в активном состоянии, а адресные входы выполняют роль входов дешифратора. Поэтому в обозначении, как дешифраторов, так и демультиплексоров используют одинаковые буквы ИД.

Параметры интегральных микросхем мультиплексоров и демультиплексоров выпускаемых промышленностью приведены в табл. 5.

Таблица 5

Наименование микросхемы	Функциональное назначение	Число входов	Число разрядов
К155КП1	Стробируемый мультиплексор с инверсным входом	16	1
К555КП2	Сдвоенный мультиплексор со стробированием	4	2
КР531КП15	Мультиплексор с тремя состояниями, прямым и инверсным выходом	8	1
К561КП3	Двунаправленный мультиплексор со стробированием	8	1
К155ИД3	Дешифратор-мультиплексор со стробированием	16	1
К531ИД14	Скоростной дешифратор-мультиплексор	4	2

Выводы:

1. Триггеры являются простейшими элементами памяти.

2. Счетчики импульсов позволяют осуществлять как их суммирование, так и вычитание.

3. Регистры импульсов позволяют хранить информацию и выполнять над ней определенные действия.

4. Шифраторы и дешифраторы осуществляют перевод чисел из одной системы исчисления в другую.

6. Мультиплексоры и демультиплексоры обеспечивают передачу поступающей по нескольким каналам информации на один выход или с одного входа на несколько выходов соответственно.

5.4 Микропроцессорные средства

Развитие интегральной технологии в микроэлектронике привело к появлению так называемых больших микросхем (БИС). В БИС на одном кристалле размещается очень большое количество логических элементов (десятки миллионов). Эти успехи технологии создали возможность построения такой сложной части цифровой вычислительной машины, как процессор, на одном кристалле, в виде одной БИС.

Создание в начале 70 годов прошлого столетия микропроцессоров является одним из крупнейших достижений микроэлектроники и вычислительной техники. Техническая реализация процессора соизмерима по своей значимости с появлением первых серийных полупроводников. Термин «микропроцессор» несет в себе информацию о том, что это вычислительное устройство по своим функциям и устройствам напоминает цифровую вычислительную машину, но имеющую несравнимо меньшие размеры.

Появление микропроцессоров привело к возникновению совершенно нового класса вычислительной техники – микропроцессорных вычислительных машин или так называемых микроЭВМ.

Высокие вычислительные возможности, а также исключительная экономичность микроЭВМ оказались достаточными для создания на их основе новых по ряду эксплуатационных характеристик и способу использования  типов вычислительных устройств – персональных микроЭВМ (персональных компьютеров) получивших в настоящее время широкое распространение.

В тоже время уникально малые размеры и энергопотребление микропроцессорных устройств при больших вычислительных и логических возможностях, их дешевизна и высокая надежность обеспечили широкое использование микропроцессорных средств в бортовых системах управления и комплексах вооружения современных летательных аппаратов.

13.4.1. Микропроцессорные комплекты БИС

Рассмотрим основные понятия и определения микропроцессорной техники.

Определение. Микропроцессор – это программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, конструктивно выполненное в виде одной или нескольких БИС.

Определение. Микропроцессорная БИС – интегральная микросхема, выполняющая функцию микропроцессора или его части.

Определение. Микропроцессорный комплект (МПК) или набор – это совокупность микропроцессорных и других интегральных микросхем (оперативной и постоянной памяти, контроллеров ввода-вывода, генераторов тактовых импульсов и тому подобное), совместимых по архитектуре, конструктивно-технологическому исполнению и электрическим параметрам для совместного использования при построении микропроцессоров, микроЭВМ и других микропроцессорных устройств и систем.