Цифровая схемотехника
Год издания: 2000
Автор: Угрюмов Е.П.
Жанр: Учебное пособие
Издательство: БХВ - Санкт-Петербург
ISBN: 5-8206-0100-9
Язык: Русский
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы
Количество страниц: 528
Описание: В книге рассматривается широкий круг вопросов, связанных с изучением, проектированием и применением цифровых элементов, узлов и устройств, микросхемы которых являются основой для реализации различных средств обработки информации ЭВМ, систем цифровой автоматики, телекоммуникаций, измерений и др. Описывается использование в схемотехнике стандартных элементов, типовых функциональных узлов и микросхем программируемой логики.
Приведены структуры и схемотехника полупроводниковых запоминающих устройств, простых микропроцессоров и БИС/СБИС микропроцессорных комплектов. Изложена методика как "ручных", так и автоматизированных методов проектирования цифровых узлов и устройств.
Содержание
Предисловие................................................................................................................................................................1
Введение......................................................................................................................................................................3
Глава 1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств....................................................5
§1.1. Простейшие модели и система параметров логических элементов.................................................................5
§ 1.2. Типы выходных каскадов цифровых элементов...............................................................................................9
§ 1.3. Паразитные связи цифровых элементов по цепям питания.
Фильтрация питающих напряжении в схемах ЦУ ....................................................................................................15
§ 1.4. Передача сигналов в цифровых узлаx и устройствах
§ 1.5. Вспомогательные элементы цифровых узлов и устройств..............................................................................24
§1.6.О некоторых типовых ситуациях при построении узлов и устройств на стандартных ИС..............................34
Глава 2. Функциональные узлы комбинационного типа...........................................................................................39
§ 2.1. Введение в проблематику проектирования ЦУ комбинационного типа........................................................39
§ 2,2. Двоичные дешифраторы..................................................................................................................................46
§ 2.3. Приоритетные л двоичные шифраторы. Указатели старшей единицы.........................................................50
§ 2.4. Мультиплексоры и демультиплексоры..............................................................................................................54
§ 2.5. Универсальные логические модули на основе мультиплексоров....................................................................56
§ 2.6. Компараторы ....................................................................................................................................................64
§ 2.7. Схемы контроля ................................................................................................................................................67
§ 2.8. Сумматоры ........................................................................................................................................................77
§ 2.9. Арифметико-логические устройства и блоки ускоренного переноса............................................................90
§ 2.10. Матричные умножители.................................................................................................................................93
Глава 3. Функциональные узлы последовательностного типа (автоматы с памятью)..........................................101
§ 3.1. Триггерные устройства (элементарные автоматы).
§ 3.2. Схемотехника триггерах устройств .............................................................................................................107
§ 3.3. Аномальные состояния триггеров ................................................................................................................116
§ 3.4. Применение триггеров в схемах ввода и синхронизации логических сигналов.........................................117
§ 3.5. Введение в проблематику и методику проектирования автоматов с памятью..........................................121
§ 3.6. Синхронизация в цифровых устройствах.....................................................................................................132
§ 3.7. Регистры и регистровые флаги.................................................................................................................... 143
§ 3.8. Основные сведения о счетчиках. Двоичные счетчики.................................................................................150
§ 3.9. Двоично-кодированные счетчики с произвольным модулем........................................................................157
§ 3.10. Счетчики с недвоичным кодированием .....................................................................................................162
§ 3.11. Полиномиальные счетчики .........................................................................................................................170
Глава 4. Запоминающие устройства.......................................................................................................................175
§ 4.1. Основные сведения. Система параметров. Классификация........................................................................ 175
§ 4.2. Основные структуры запоминающих устройств........................................................................................... 182
§ 4.3. Запоминающие устройства типа ROM(M). PROM. EPROM, EEPROM ..............................................................195
§ 4.4. Флэш-память...................................................................................................................................................205
§ 4.5. Использование программируемых ЗУ для решения задач обработки информации....................................217
§ 4.6. Статические запоминающие устройства ......................................................................................................221
§ 4.7. Динамические запоминающие устройства — базовая структура ................................................................229
§ 4.8. Динамические запоминающие устройства повышенного быстродействия .................................................236
§ 4.9. Регенерация данных в динамических запоминающих устройствах ............................................................243
§ 4.10. Заключительные замечания ........................................................................................................................245
§ 5.1. Микропроцессорные комплекты БИС/СБИС. Структура
и функционирование микропроцессорной системы. Микроконтроллеры..............................................................249
§ 5.2. Управление памятью и внешними устройствами.
Построение модуля памяти.......................................................................................................................................255
§ 5.3. Микропроцессор серии 1821 (Intel 8085A)....................................................................................................260
§ 5.4. Схемы подключения памяти и внешних устройств
Глава 6, Интерфейсные БИС/СБИС микропроцессорных комплектов.....................................................................299
§ 6.1. Интерфейсы микропроцессорных систем.......................................................................................................299
§ 6.2. Шинные формирователи и буферные регистры............................................................................................302
§ 6.3. Параллельные периферийные адаптеры.......................................................................................................306
§ 6.4. Программируемые связные адаптеры.............................................................................................................315
§ 6.5. Программируемые контроллеры прерываний................................................................................................329
§ 6.6. Контроллеры прямого доступа к памяти........................................................................................................338
§ 6.7. Программируемые интервальные таймеры....................................................................................................348
Глава 7. Программируемые логические матрицы,
программируемая матричная логика, базовые матричные кристаллы...................................................................357
§ 7.1. Вводные замечания.........................................................................................................................................357
§ 7.2. Программируемые логические матрицы и программируемая
матричная логика (ПЛМ и ПМЛ)................................................................................................................................358
§ 7.3 Базовые матричные кристаллы (вентильные матрицы
с масочным программированием) ............................................................................................................................380
Глава 8. Современные и перспективные БИС/СБИС со сложными программируемыми и
репрограммируемыми структурами (FPGA, CPLD, FLEX, SOC и др.) ........................................................................391
§ 8.1. Общие сведения.............................................................................................................................................391
§ 8.2. Программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA)...................................................................397
§ 8.3. Сложные программируемые логические схемы (CPLD) и СБИС
программируемой логики смешанной архитектуры (FLEX и др.)............................................................................412
§ 8.4. СБИС программируемой логики типа "система на кристалле"......................................................................425
§ 8.5. Параметры и популярные семейства СБИС программируемой логики .........................................................431
§ 8.6. Интерфейс JTAG. Периферийное сканирование.
Программирование в системе (1SP). Конфигурирование СБИС ПЛ........................................................................439
Глава 9. Методика и средства проектирования цифровых устройств...................................................................445
§ 9.1. Общие сведения.............................................................................................................................................445
§ 9.2. Пример "ручного" проектирования цифрового устройства
с использованием программируемой матричной логики (ПМЛ)..............................................................................451
§ 9.3. Методика и средства автоматизированного проектирования цифровых устройств .................................458
§ 9.4. Пример автоматизированного проектирования цифрового
устройства с использованием языков описания аппаратуры.................................................................................473
Глоссарий.................................................................................................................................................................489
Дополнение. Словарь иностранных сокращений и терминов...............................................................................502
Принятые сокращения.............................................................................................................................................507
Литература..............................................................................................................................................................511
Предметный указатель............................................................................................................................................515
