Реферат: Цифровые устройства и микропроцессоры
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
по предмету “Цифровые устройства и микропроцессоры”
Выполнил: слушатель 31 учебной группы
347800 Ростовская область г. Каменск
1. Расставить числа в порядке возрастания и объяснить свой выбор (89 10
, 2Е 16
, 57 8
, 111011 2
)
......................................................................... - 4
2. Выполнить арифметические операции над двоичными числами, используя обратный код: а) 1011101 2
-110111 2
;
b
)1010111 2
-1110011 2
.......... - 4
3. Упростить выражение, применив правила де Моргана и основные тождества алгебры логики: а) ,
b
)
................................................................... - 4
4. По таблице работы логического устройства записать СКНФ:..... - 5
a)
получить минимальную нормальную форму (мкнф) с помощью метода Квайна;
b)
построить логическую схему устройства в базисе ИЛИ-НЕ;
c)
провести анализ работы полученной схемы при
х 1
=1, х 2
=0, х 3
=0.
5. Нарисовать символическое изображение и таблицу работы синхронного RS-триггера. В какое состояние перейдёт триггер, если на его входы последовательно подавать сигналы:........................ - 6
6. Построить схему регистра D-триггеров для записи числа 10 10
, начиная с цифры младшего разряда. Составить таблицу состояний его триггеров, показывающую запись отдельных цифр............... - 7
7. Частота следования импульсов на выходе второго триггера счётчика – 256 кГц. Сколько триггеров должен иметь счётчик, чтобы на его выходе получить импульс с частотой 32 кГц, 4 кГц.......... - 7
8. Построить схему суммирующего счётчика Т-триггеров ёмкостью 28...................................................................................................... - 8
9. Разработать логическую схему таймера с прямым отсчётом времени и выдачей звукового сигнала. Частота генератора – 1700 герц. Предусмотреть кнопки пуска, остановки и сброса. Указание
: для сравнения заданного времени, следует использовать микросхему сравнения (типа К531СП1)
................................................................................... - 8
10. Найти по справочнику микросхему К555ИР9
. Нарисовать её условное изображение и выписать параметры (с учётом обозначения):.................................................................................................. - 11
а) типоразмер и изображение корпуса; б) напряжение питания и выводы, на которые оно подаётся; в) напряжения логических нуля и единицы; г) ток потребления (потребляемая мощность); д)диапазон рабочих частот; е) интервал рабочих температур; ж)время задержки включения (выключения); з) коэффициент объединения по входу; и) коэффициент разветвления по входу.
11. Что означают сокращения: ТТЛ, ДТЛ, n-МОП? Указать их основные отличительные характеристики............................................... - 12
12. Назначение и основные функции микропроцессора?.................... - 13
13. Используя команды типового МП К1804, составить программу в машинных кодах:............................................................................ - 14
- выполнить загрузку числа 12 в ячейку
Q
, а 9 в РОН с адресом 3;
- из первого числа вычесть число 8 из шины данных, результат разместить в РОН с адресом первого числа;
- третье число сдвинуть на один разряд вправо и сложить с суммой первых двух чисел. Результат разместить в РОН с адресом 9.
14. Использованная литература........................................................... - 14
1.
Расставить числа в порядке возрастания и объяснить свой выбор:
Переведём данные числа в десятичную систему исчисления, кроме 89 10
, так как это число уже является десятичным.
1) 2Е 16
- так как 2Е 16
=2*16+14=46 10
;
2) 57 8
- так как 57 8
=5*8+7=47 10
;
3) 111011 2
- так как 111011 2
=32+16+8+2=59 10
;
2.
Выполнить арифметические операции над двоичными числами, используя обратный код:
а) 1011101 2
-110111 2
;
b
)
1010111 2
-1110011 2
a) 1011101 2
-110111 2
=100110 2
_ 1011101
b) 1010111 2
-1110011 2
=-11011 _ 1010111
3.
Упростить выражение, применив правила де Моргана и основные тождества алгебры логики:
4.
По таблице работы логического устройства записать СКНФ:
a)
получить минимальную нормальную форму (мкнф) с помощью метода Квайна;
b)
построить логическую схему устройства в базисе ИЛИ-НЕ;
c)
провести анализ работы полученной схемы при
х 1
=1, х 2
=0, х 3
=0.
Для данной функции СКНФ будет иметь вид:
a)
получим МКНФ данной функции с помощью метода Квайна:
Сравним попарно все члены функции: 1 и 2 члены не имеют общих импликант; 1 и 3 члены ; 3 и 5 члены ; 4 и 5 члены .
Из таблицы видно, что МКНФ данной функции будет иметь вид:
b)
построить логическую схему устройства в базисе ИЛИ-НЕ;
Логическая схема данного устройства в базисе ИЛИ-НЕ:
c)
провести анализ работы полученной схемы при х 1
=1, х 2
=0, х 3
=0.
Данное устройство состоит из элементов ИЛИ-НЕ, а на его входе присутствует лог «1» (х 1
=1), то на его выходе тоже будет лог «1», так как для данных логических элементов активным логическим сигналом является «1», следовательно, у(1,0,0) = 1.
5.
Нарисовать символическое изображение и таблицу работы синхронного
RS
-триггера. В какое состояние перейдёт триггер, если на его входы последовательно подавать сигналы:
Символическое изображение RS-триггера с инверсными входами:
Таблица работы синхронного RS-триггера:
Как видно из таблицы № 2, состояние сигналов на входах S=R=C=1 недопустимо, что обозначено «*» (это является основным недостатком RS-триггеров).
6.
Построить схему регистра
D
-триггеров для записи числа 10 10
, начиная с цифры младшего разряда. Составить таблицу состояний его триггеров, показывающую запись отдельных цифр
Для записи 4-х разрядного числа, начиная с цифры младшего разряда, целесообразно применить не отдельные D-триггеры (К555ТМ2, ТМ7, ТМ8, ТМ9), а сдвигающий регистр К555ИР11А (смотреть рисунок). Биты 4-х разрядного числа надо подавать на вход D и сдвигать импульсами с входа L.
7.
Частота следования импульсов на выходе второго триггера счётчика – 256 кГц. Сколько триггеров должен иметь счётчик, чтобы на его выходе получить импульс с частотой 32 кГц, 4 кГц
Каждый триггер счётчика уменьшает частоту в два раза, следовательно, частота на входе счётчика – 2 10
=1024 кГц.
Составим таблицу падения частоты на триггерах счётчика:
Из чего следует, что для получения на выходе счётчика импульса с частотой 32 кГц, счётчик должен состоять из 5-ти триггеров. А для получения, на выходе счётчика, импульса с частотой 4 кГц, счётчик должен состоять из 8-ми
триггеров.
8.
Частота следования импульсов на выходе второго триггера счётчика – 256 кГц. Сколько триггеров должен иметь счётчик, чтобы на его выходе получить импульс с частотой 32 кГц, 4 кГц
Т – триггеры, в отличие от D и JK – триггеров, выпускаются в интегральной форме не в виде отдельных микросхем, а виде двоичных счётчиков, например: К555ИЕ19 – два 4-х разрядных двоичных счётчика
. Ёмкость счётчика 28=4*7. При этом 7 10
=111 2
.
9.
Разработать логическую схему таймера с прямым отсчётом времени и выдачей звукового сигнала. Частота генератора – 1700 герц. Предусмотреть кнопки пуска, остановки и сброса.
Указание
: для сравнения заданного времени, следует использовать микросхему сравнения (типа К531СП1)
Частота 1,7 кГц является не стандартной частотой (в большинстве случаев применяются генераторы с кварцевым резонатором частоты, например: 100 кГц, либо с синхронизацией от сети 50 Гц). Если таймер должен отсчитывать время в секундах (в задании это не оговорено), то входную последовательность импульсов необходимо разделить на 1700=17*10*10, что легко может быть реализовано с применением микросхем К555ИЕ19 и К555ИЕ20.
Микросхема К555СП1 позволяет сравнивать без приращения разрядности 4-х разрядные двоичные коды. Так как в задании не оговорен предел измерений таймера, то мы можем ограничиться пределом 16 секунд.
Функциональная и принципиальная схемы таймера представлены ниже
:
10.
Найти по справочнику микросхему К555ИР9
. Нарисовать её условное изображение и выписать параметры (с учётом обозначения):
а) типоразмер и изображение корпуса; б) напряжение питания и выводы, на которые оно подаётся; в) напряжения логических нуля и единицы; г) ток потребления (потребляемая мощность); д)диапазон рабочих частот; е) интервал рабочих температур; ж)время задержки включения (выключения); з) коэффициент объединения по входу; и) коэффициент разветвления по входу.
Корпус 2103-16.2 (старое обозначение 238.16-1):
- шаг выводов 2,5 мм (изображение корпуса приведено на рисунке ниже);
- напряжение питания 5±5% В на 16 вывод, 0 В на 8 вывод;
- L – не более 0,4 В; Н – не менее 2,5 В, не более 5,5 В;
- диапазон рабочих частот не более 25 МГц;
- интервал рабочих температур от 10 0
С до 70 0
С;
- время задержки включения/выключения 20 нс (С н
=15 пФ);
- коэффициент объединения по входу – 1;
- коэффициент разветвления по входу – 10.
11.
Что означают сокращения: ТТЛ, ДТЛ,
n
-МОП? Указать их основные отличительные характеристики.
ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика
, ДТЛ – диодно-транзисторная логика
, n-МОП – логика на униполярных транзисторах с
n-каналом
. Все эти сокращения обозначают тип схемотехники и конструкции цифровых микросхем.
В настоящее время ДТЛ не применяется, ТТЛ вытеснены совместимыми с ними по уровням питания и сигналов сериями ТТЛШ (ТТЛ с диодами и транзисторами Шоттки (К555, К1531 и т.д.)), а n-МОП логика вытеснена КМОП (К564, К1564, К1554).
Основными параметрами, которые позволяют производить сравнение базовых ЛЭ различных серий, являются:
- напряжение источника питания
– определяется величиной напряжения и величиной его изменения. ТТЛ
– рассчитаны на напряжение источника питания равное 5 В ± 5%. Большая часть микросхем на КНОП
структурах устойчиво работает при напряжении питания от 3 до 15 В, некоторые – при напряжении 9 В ± 10%;
- уровень напряжения логического нуля и логической единицы
– это уровни напряжения, при которых гарантируется устойчивое различение логических сигналов, как нуля, так и единицы. Различают пороговое напряжение логического нуля (U 0
пор
) и логической единицы (U 1
пор
). Напряжение низкого и высокого уровня на выходе микросхем ТТЛ
U 0
пор
<2,4 В; U 1
пор
>0,4 В. Для микросхем на КНОП
структурах U 0
пор
<0,3*U пит
; U 1
пор
>0,7*U пит
. В тоже время отклонение выходных напряжений от нулевого значения и напряжения питания, достигают всего нескольких милливольт;
- нагрузочная способность
– характеризуется количеством элементов той же серии, которые можно подключить к выходу элемента без дополнительных устройств согласования и называется коэффициентом разветвления по выходу. Для большинства логических элементов серии ТТЛ
составляет 10, а для серии КМОП
– до 100;
- помехоустойчивость
– характеризуется уровнем логического сигнала помехи, которая не вызывает изменения логических уровней сигнала на выходе элемента. Для элементов ТТЛ
статическая помехоустойчивость составляет не менее 0,4 В, а для серии КНОП
– не менее 30% напряжения питания;
- быстродействие
– определяется скорость переключения логического элемента при поступлении на его вход прямоугольного управляющего сигнала требуемой величины. Предельная рабочая частота микросхем серии ТТЛ
составляет 10 МГц, а микросхем на КНОП
структурах – лишь 1 МГц. Быстродействие определяется так же, как и среднее время задержки распространения сигнала: , где и - времена задержки распространения сигнала при включении и выключении. Для микросхем ТТЛ
составляет около 20 нс, а для микросхем на КНОП
структурах – 200 нс;
- потребляемая микросхемой
от источника питания мощность
– зависит от режима работы (статистический и динамический). Статистическая средняя мощность потребления базовых элементов ТТЛ
составляет несколько десятков милливатт, а у элементов на КНОП
структурах она более чем в тысячу раз меньше. Следует учитывать, что в динамическом режиме, мощность, потребляемая логическими элементами, возрастает;
- надёжность
– характеризуется интенсивностью частоты отказов. Средняя частота отказов микросхем со средним со средним уровнем интеграции составляет: 1/час.
Для согласования уровня сигналов ТТЛ и КНОП применяют специальные ИМС (например, К564ПУ4).
12.
Назначение и основные функции микропроцессора?
Процессор
предназначен для выполнения арифметической и логической обработки информации. Арифметические и логические операции можно выполнять как на дискретных элементах и на основе микросхем малой и средней степени интеграции, что приводит к росту размеров процессора, так и на БИС. В последнем случае говорят о микропроцессоре
(МП).
К функциям микропроцессора можно отнести
:
- выбор из программной памяти ЭВМ команд, дешифрация и выполнение их;
- организация обращения к памяти и устройствам ввода-вывода;
- выполнение запросов на прерывание;
- подача сигналов ожидания для синхронизации работы с медленно действующими устройствами памяти и ввода-вывода информации;
- подача сигналов прямого доступа к памяти и другие сигналы;
- формирование сигналов управления для обращения к периферийным устройствам.
Работа МП организуется по командам, записанным в памяти и поступающим в МП в порядке возрастания номеров ячеек, в которые они записаны.
13.
Используя команды типового МП К1804, составить программу в машинных кодах:
- выполнить загрузку числа 12 в ячейку
Q
, а 9 в РОН с адресом 3;
- из первого числа вычесть число 8 из шины данных, результат разместить в РОН с адресом первого числа;
- третье число сдвинуть на один разряд вправо и сложить с суммой первых двух чисел. Результат разместить в РОН с адресом 9.
1. «Цифровые интегральные микросхемы устройств охранно-пожарной сигнализации», В. Болгов - Воронеж 1997 г.
2. «Основы микропроцессорной техники», В. Болгов, С. Скрыль, С Алексеенко – Воронеж 1997 г.
3. «Цифровые устройства и микропроцессоры», учебно-методическое пособие, Болгов В.В. – Воронеж 1998 г.
Название: Цифровые устройства и микропроцессоры
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат
Добавлен 14:20:35 09 июля 2005 Похожие работы
Просмотров: 599
Комментариев: 21
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Цифровые устройства и микропроцессоры
Реферат На Тему Социально-Экономическое Положение Германии
Курсовая работа: Недействительность сделок. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Про Школу 5 Предложений
Реферат: Патофизиология (Стресс)
Реферат Электромагнитные Поля И Излучения
Дефекты Законодательной Техники Реферат
Реферат по теме Управление процессами
Курсовая работа: Госслужащие и их роль в государственном управлении Республики Беларусь
Курсовая работа по теме Особенности развития мышления у дошкольников с нарушениями речи
Реферат: Дольменная культура.
Методика проведения органолептического анализа продуктов.
Реферат На Тему Характерные Особенности Речей Французских Юристов
Курсовая работа: Социально-педагогическая помощь родителям, воспитывающих детей-инвалидов
Реферат: Recreational Risk Mngt Essay Research Paper Recreational
Отчет по практике: Диагностика профессионально-психологического потенциала работника
Обязанности, права и ответственность ревизоров и лиц, служебная деятельность которых проверяется
Реферат: Социальная статистика. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Магнетронный метод получения тонких пленок на поверхности стекол
Курсовая Работа По Теме Государственное Устройство Рф
Контрольная работа: Естественнонаучные взгляды Леонардо да Винчи
Доклад: Философия чата
Реферат: Влияние питания на развитие патологии скелета у собак
Реферат: Потребительское поведение (по Ф. Котлеру)