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Galerie de cartes mentales Un didacticiel concis sur les bases de la technologie électronique numérique par Yu Mengchang
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Un didacticiel concis sur les bases de la technologie électronique numérique par Yu Mengchang
"Un didacticiel concis sur les principes fondamentaux de la technologie électronique numérique" Université Tsinghua Yu Mengchang (y compris les bases de l'algèbre logique, des circuits de portes, des circuits logiques combinatoires, des bascules, des circuits logiques séquentiels), etc. le ramasser!
Modifié à 2023-11-30 19:36:16
Un didacticiel concis sur les bases de la technologie électronique numérique par Yu Mengchang
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Bases de la technologie électronique numérique
Chapitre 1 Bases de l'algèbre logique
Aperçu
Circuits numériques et leurs caractéristiques
définition
Les circuits numériques sont des circuits électroniques utilisés pour transmettre et traiter des signaux numériques. Ils étudient principalement la relation causale entre les signaux de sortie et d'entrée, généralement appelées relations logiques, c'est pourquoi les circuits numériques sont également appelés circuits logiques numériques.
Caractéristiques
①La structure du circuit est simple et facile à intégrer. ②Dans les circuits numériques, les transistors fonctionnent tous dans la région de saturation ou dans la région de coupure et dans l'état de commutation, donc les circuits numériques Il a une forte capacité anti-interférence et une grande fiabilité. ③Les informations numériques sont faciles à stocker et à chiffrer pendant une longue période. ④Série complète de produits de circuits intégrés numériques, forte polyvalence et faible coût. ⑤Les circuits numériques peuvent non seulement effectuer des opérations numériques, mais également effectuer des jugements logiques, etc.
Systèmes de numérotation courants
Décimal (D) : tous les dixièmes
Nombre : 0 ~ 9
Droits de poste :
exemple:
Binaire (B) : tous les deux entre un
Nombre : 0, 1
Droits de poste :
exemple:
Octal (O) : chaque huit est suivi d'un
Nombre : 0 ~ 7
Droits de poste :
exemple:
Hexadécimal (H) : chaque nombre hexadécimal
Nombre : 0 ~ 9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15)
Droits de poste :
exemple:
Conversion entre systèmes numériques
Conversion deux-dix
Pour la partie décimale, vous pouvez utiliser la multiplication continue
Conversion deux-huit
Tous les 3 chiffres binaires équivaut à 1 chiffre octal
Chaque chiffre octal équivaut à 3 chiffres binaires
Conversion deux-seize
Tous les 4 chiffres binaires équivaut à 1 chiffre hexadécimal
Chaque chiffre hexadécimal équivaut à 4 chiffres binaires
codage binaire
Code 8421 (également appelé code BCD) :
Code 5211 :
1.1 Concepts de base, formules et théorèmes de l'algèbre logique
Trois relations logiques de base
et
Expression logique :
Symboles logiques :
ou
Expression logique :
Symboles logiques :
Non
Expression logique :
Symboles logiques :
Plusieurs opérations logiques couramment utilisées
et non
Expression logique :
Symboles logiques :
ou non
Expression logique :
Symboles logiques :
et ou pas
Expression logique :
Symboles logiques :
XOR
Expression logique :
Symboles logiques :
Règles : 1 si opposé, 0 si identique.
Idem ou
Expression logique :
Symboles logiques :
Règles : Si le même nombre est le même, ce sera 1, s'il est opposé, ce sera 0.
formules et théorèmes
1 Relation entre variables et constantes
2 Satisfaire à la loi commutative, à la loi associative et à la loi distributive
cas particulier:
3 Loi de l'Identité :
4 Loi de DeMorgan :
5 Absorption des variables originales :
6 Absorption des anti-variables :
7 Théorème d'addition :
inférence:
8Trois règles
Règle de substitution : dans toute équation logique, si toutes les occurrences d'une variable des deux côtés de l'équation sont remplacées par une fonction, l'équation sera toujours valable.
Règles d'inversion :
Règle de dualité : si deux expressions sont égales, leurs duaux doivent également être égaux.
1.2 Méthode de simplification des fonctions logiques
La forme la plus simple d'une fonction logique
AND-OR standard : une forme constituée de la somme de minterms
Terme minimum : Chaque variable n'apparaît qu'une seule fois comme facteur dans le terme produit sous la forme d'une variable primitive ou d'une variable inverse. Si la fonction a quatre variables, alors chaque terme de produit a quatre facteurs
La somme de tous les termes d'une variable est 1
L'expression AND-OR la plus simple : l'expression AND-OR avec le plus petit nombre de termes de produit et le plus petit nombre de variables multipliées dans chaque terme de produit.
L'expression AND-NOT la plus simple : une expression composée uniquement d'opérations AND et NOT, obtenue en inversant deux fois l'expression AND-OR la plus simple.
Autres formes les plus simples (peu couramment utilisées)
Méthode de simplification
méthode de formule
①Méthode d'union : utilisez une formule pour combiner deux termes de produit et éliminer une variable.
②Méthode d'absorption : utilisez des formules pour absorber les termes excédentaires du produit.
③Méthode d'élimination : utilisez des formules pour éliminer les facteurs excédentaires dans la durée du produit.
④ Méthode d'annulation partielle : utilisez des formules pour ajouter des termes redondants - des termes redondants - à la fonction et/ou des expressions pour éliminer davantage de termes de produit, obtenant ainsi la somme ou l'expression la plus simple.
carnottufa
Formulaire de carte de Karnaugh
Carte de Karnaugh de deux variables :
Carte de Karnaugh de trois variables :
Carte de Karnaugh de quatre variables :
Simplifiez les étapes
1 Dessinez une carte de Karnaugh d'une fonction
2 Dessinez un cercle environnant et fusionnez les termes minimaux
Principes de dessin de l'encerclement
1 Encerclez d’abord le terme isolé, puis encerclez le terme minimum qui n’a qu’une seule façon de fusionner.
2. Plus le cercle est grand, mieux c'est, mais moins il y a de cercles, mieux c'est.
3 Le minterm peut être encerclé à plusieurs reprises, mais il y a au moins un nouveau minterm dans chaque cercle
4. Tous les colliers minimaux qui composent la fonction doivent être complétés et soigneusement comparés et vérifiés pour écrire la somme ou la formule la plus simple.
3 Écrivez la formule ET ou la plus simple
Simplification avec contraintes : Le terme minimum contenu dans les contraintes est représenté par "X" dans le schéma
1.3 Représentation des fonctions logiques et leur conversion entre elles
Expression
Expression logique :
Table de vérité:
Carte de Karnaugh :
Schéma logique :
Graphique de forme d'onde :
Conversion entre représentations
Les cinq méthodes de représentation sont essentiellement les mêmes et peuvent être converties les unes dans les autres.
Chapitre 4 Circuits logiques combinatoires
Aperçu
1 Caractéristiques des fonctions logiques combinatoires
Caractéristiques de la fonction logique : L'état de sortie du circuit à tout moment dépend uniquement de l'état d'entrée à ce moment-là et n'a rien à voir avec l'état d'origine.
Caractéristiques de la structure du circuit
①Il n'y a pas de circuit de retard de rétroaction entre la sortie et l'entrée
②Ne contient pas de composants de mémoire (bascules) et se compose uniquement de circuits de porte
2. Méthode de représentation de la fonction logique du circuit combinatoire
Les tables de vérité, les cartes de Karnaugh, les expressions logiques, les diagrammes de formes d'onde, etc. peuvent tous être utilisés pour représenter les fonctions logiques des circuits combinatoires.
3 Classification des circuits combinatoires
Différentes fonctions logiques : additionneur, comparateur numérique, encodeur, décodeur, sélecteur de données, distributeur de données, mémoire morte
Différents composants de commutation : CMOS, TTL
Selon différents niveaux d'intégration : SSI, MSI, LSI, VLSI
4.1 Méthodes d'analyse de base et méthodes de conception de circuits combinatoires
1 Méthode d'analyse
étape:
2 Méthodes de conception
étape:
4.2 Additionneur
Opérations arithmétiques sur les nombres binaires
Reportez-vous au chapitre 1 pour la conversion de base
Demi-additionneur : ajoutez deux nombres binaires de 1 bit sans tenir compte du report de bits faibles
Table de vérité:
Forme fonctionnelle :
Symbole de la norme nationale :
Additionneur complet : deux ajouts avec le même bit et une retenue du bit faible sont additionnés. Cette opération d'addition est un ajout complet.
Table de vérité:
Forme fonctionnelle :
Symbole de la norme nationale :
Additionneur complet intégré (double additionneur complet)
Durée de vie :
CMOS :
Adder : Un circuit qui ajoute des nombres binaires multi-bits
Formule arithmétique :
Additionneur de transport série 4 bits
Caractéristiques : le circuit est simple, mais la vitesse de calcul n'est pas élevée
Diagramme de connexion:
effectuer un additionneur d'anticipation
Définition : Lors de l'addition, le signal de retenue de chaque chiffre est directement généré par le nombre binaire d'entrée.
Caractéristiques : Circuit rapide mais complexe
Diagramme de connexion:
4.3 Encodeurs et décodeurs
Système de codage : méthode consistant à utiliser plusieurs chiffres pour représenter des informations sur différentes choses selon certaines règles.
Encodeur
Encodeur binaire :
Codeur binaire à trois chiffres (codeur 8 fils-3 fils)
Schéma fonctionnel :
Tableau de codage :
Caractéristiques:
codeur de priorité binaire à trois chiffres
Tableau de codage :
Caractéristiques : Encodage prioritaire, qui permet d'entrer plusieurs signaux en même temps, mais encode uniquement le signal ayant la priorité la plus élevée.
Encodeur prioritaire 8 fils-3 fils intégré
Tableau de codage :
Deux encodeurs prioritaires 8 lignes-3 lignes sont mis en cascade dans un encodeur prioritaire 16 lignes-4 lignes Trois encodeurs prioritaires 8 lignes-3 lignes sont mis en cascade dans un encodeur prioritaire 24 lignes-5 lignes Quatre encodeurs prioritaires 8 lignes-3 lignes sont mis en cascade dans un encodeur prioritaire 32 lignes-5 lignes
Encodeur binaire-décimal : encode dix signaux de 0 à 9 à l'aide de codes binaires 4 bits
Encodeur de code 8421BCD (encodeur 10-4 lignes)
Schéma fonctionnel :
Tableau de codage :
Codeur prioritaire de code 8421BCD
Tableau de codage :
décodeur
Décodeur binaire : un circuit qui traduit les différents états des codes binaires en signaux de sortie correspondants selon leur signification originale.
Caractéristiques : Le terminal de sortie fournit toutes les conditions minimales
Exemples d'appareils
Décodeur 3 fils vers 8 fils intégré :
Appareil:
Borne de contrôle stroboscopique d'entrée :
Table de vérité:
Cascade de décodeur binaire
Deux décodeurs de 3 lignes à 8 lignes sont connectés pour former un décodeur de 4 lignes à 16 lignes.
Appareil:
Trois morceaux de décodeurs de 3 lignes à 8 lignes sont connectés pour former un décodeur de 5 lignes à 24 lignes.
Appareil:
Table de vérité:
Décodeur intégré 2 fils vers 4 fils
Schéma fonctionnel :
Table de vérité:
Implémentation de fonctions logiques combinatoires à l'aide de décodeurs binaires
Étant donné que la sortie du décodeur binaire peut fournir tous les termes des variables d'entrée et que toute fonction logique combinatoire peut être transformée en la formule standard de la somme des termes, toute fonction logique combinatoire peut être implémentée à l'aide d'un décodeur binaire et d'une porte. circuit
Décodeur binaire-décimal : un circuit qui traduit le code binaire des nombres décimaux, c'est-à-dire le code BCD, en 10 signaux de sortie correspondants
Décodeur de codes 8421BCD
Décodeur d'affichage : traduisez les codes binaires des nombres, des mots et des symboles sous la forme à laquelle les gens sont habitués et affichez-les
affichage numérique
décodeur d'affichage
4.4 Sélecteurs et répartiteurs de données
Sélecteur de données : un circuit qui sélectionne une sortie parmi plusieurs entrées
Représentation des lettres
D est le terminal d'entrée de données
A est la borne d'entrée d'adresse
Pour le terminal de contrôle stroboscopique
Y est le terminal de sortie de données
Sélecteur de données 4 pour 1 intégré
Appareil:
Table de vérité:
Sélecteur de données 8 pour 1 intégré
Appareil:
Table de vérité:
Extension du sélecteur de données intégrée
Distributeur de données : un circuit qui transmet plusieurs sorties à partir d'une seule entrée
Distributeur de données 1 voie à 4 voies
Schéma fonctionnel :
Table de vérité:
Distributeur de données intégré de 1 à 8 canaux
Implémenté à l'aide d'un décodeur 3 fils à 8 fils
Appareil:
4.5 Vérificateur de parité et comparateur numérique
Vérificateur de parité : en utilisant la fonction logique de la porte XOR, des opérations de contrôle de parité peuvent être effectuées
Si la sortie est 0, alors le nombre de 1 dans l’entrée est un nombre pair. Si la sortie est 1, alors le nombre de 1 dans l’entrée est un nombre impair.
Comparateur numérique
Dans les circuits numériques, l'entrée d'un comparateur numérique est le nombre binaire à comparer et la sortie est le résultat de la comparaison.
Comparateur numérique 1 bit
Schéma fonctionnel :
Table de vérité:
Comparateur numérique 4 bits
La comparaison commence à partir du bit haut et se poursuit petit à petit jusqu'à ce que le résultat de la comparaison soit obtenu.
Schéma fonctionnel :
Table de vérité:
4.6 Implémentation de fonctions logiques combinatoires à l'aide de circuits intégrés de moyenne échelle
1 Utilisez des sélecteurs de données pour implémenter des fonctions logiques combinatoires
étape:
1 Sélectionnez le sélecteur de données : déterminé par n=k-1 (k est le nombre de variables dans la fonction, n est le nombre de codes d'adresse du sélecteur)
2. Écrivez ET standard ou des expressions de fonctions
3 Comparez et déterminez l'expression de la quantité d'entrée
4. Dessinez un schéma de connexion
Exemple:
2 Utilisez un décodeur binaire pour implémenter la fonction logique combinatoire
étape:
1 Sélectionnez le décodeur : 2 variables utilisent un décodeur 2-4 lignes, 3 variables utilisent un décodeur 3 lignes-8 lignes
2. Écrivez la forme standard des fonctions NAND-NAND
3 Confirmer la relation entre les variables et les entrées
4. Dessinez un schéma de connexion
Exemple:
4.7 Mémoire morte
Trier par méthode d'écriture
Masque ROM
ROM programmable
ROM programmable effaçable
Structure de la ROM
4.8 Aventures compétitives dans des circuits combinatoires
Concept : Dans un circuit combinatoire, lorsque le signal d'entrée change d'état, un faux signal peut apparaître à la sortie - le phénomène d'interférence excessive avec l'impulsion est appelé risque de contention.
La relation entre concurrence et prise de risque
Là où la concurrence n’entraîne pas nécessairement une prise de risque, là où il y a du risque, il faut qu’il y ait de la concurrence.
Moyens d'éliminer le risque concurrentiel
①Introduction de l'impulsion de blocage
②Introduire une impulsion stroboscopique
③Connectez le condensateur du filtre
④Modifier la conception logique et ajouter des éléments redondants
Chapitre 6 Circuit logique séquentiel
Aperçu
Les circuits numériques sont divisés en deux catégories
Circuit logique combinatoire : l'unité de base est un circuit de porte
Circuit logique séquentiel : l'unité de base est une bascule
Caractéristiques des circuits logiques séquentiels
Définition : La sortie du circuit à tout moment n'est pas seulement liée au signal d'entrée à ce moment-là, mais dépend également de l'état d'origine du circuit.
Diagramme schématique:
Caractéristiques des circuits
1 Lié au facteur temps (CP)
2 composants contenant de la mémoire (déclencheurs)
Méthode de représentation de fonction de circuit logique séquentiel
expression logique
Équation de sortie : l'expression logique de chaque signal de sortie du circuit séquentiel
Équation de conduite : l'expression logique du signal d'entrée synchrone de chaque bascule
Équation d'état:
Table d'état, carte de Karnaugh, diagramme d'état, diagramme de séquence
Classification des circuits logiques séquentiels
Divisé par fonction logique
comptoir
registre
Registre à décalage
mémoire de lecture/écriture
générateur d'impulsions séquentielles
Divisé par méthode de contrôle d'horloge
Circuit séquentiel synchrone : les bascules partagent une horloge CP, et les bascules dont l'état doit être mis à jour basculent en même temps
Circuit séquentiel asynchrone : toutes les bascules du circuit ne partagent pas une horloge CP
Selon les caractéristiques du signal de sortie
Type Moore :
Type farineux :
6.1 Méthodes d'analyse et de conception de base des circuits logiques séquentiels
Méthode analytique
Étapes d'analyse :
Exemple d'analyse : P247 Exemple 6.1.1
concept de base
État valide : dans un circuit séquentiel, tout état utilisé est appelé état valide.
État invalide : dans les circuits séquentiels, tout état inutilisé est appelé état invalide.
Boucle effective : Dans les circuits séquentiels, toute boucle formée par un état valide est appelée boucle effective.
Boucle invalide : si l'état invalide forme une boucle, alors ce type de boucle est appelé boucle invalide.
Démarrage automatique : dans un circuit séquentiel, bien qu'il existe des états invalides, ils ne forment pas un cycle. Un tel circuit séquentiel est appelé circuit séquentiel à démarrage automatique.
Impossible de démarrer automatiquement : dans un circuit séquentiel, il existe des états invalides et un cycle se forme entre eux. Un tel circuit séquentiel est appelé un circuit séquentiel qui ne peut pas démarrer automatiquement.
méthode de conception
étapes de conception
1 Effectuer une abstraction logique et établir un diagramme d'état original
2. Simplifiez l'état et trouvez le diagramme d'état le plus simple.
3 Encodez en binaire et dessinez le diagramme d'état codé
Déterminez le nombre de bits dans un code binaire :
4 Sélectionnez le type de bascule et recherchez l'équation d'horloge, l'équation de sortie, l'équation d'état et l'équation de conduite.
5 Dessinez un schéma logique
6 Vérifiez si le circuit conçu peut démarrer automatiquement
Exemple de conception : P251 Exemple 6.1.2
6.2 Compteur
Aperçu
Définition du compteur : Dans les circuits numériques, l'opération de mémorisation du nombre d'impulsions CP d'entrée est appelée comptage, et le circuit électronique qui peut réaliser l'opération de comptage est appelé compteur.
Applications des compteurs : division de fréquence, synchronisation, génération d'impulsions de battement et de séquences d'impulsions, réalisation d'opérations numériques, etc.
Fonctionnalités du compteur
① Généralement circuit séquentiel de type Moore
②Le composant principal est une bascule d'horloge
Classement des compteurs
Classification par système de numérotation
compteur binaire
compteur décimal
Compteur à base N
Trier par méthode de comptage
Ajout d'un compteur
Compteur descendant
Compteur réversible
Classement par contrôle d'horloge
compteur de synchronisation
Compteur asynchrone
Classification par commutation de composants
Compteur CMOS
Compteur TTL
compteur binaire
Compteur binaire synchrone
Le nombre d'états effectifs du circuit M : le nombre d'impulsions d'entrée que le compteur peut mémoriser
Compteur d'addition synchrone binaire 3 bits :
Compteur d'addition synchrone binaire 4 bits :
Compteur d'addition synchrone binaire de n bits :
Compteur d'addition synchrone binaire 3 bits
Règles de comptage :
Transport en série :
Transport parallèle :
Compteur décroissant synchrone binaire 3 bits
Règles de comptage :
Transport en série :
Compteur d'addition synchrone binaire intégré
74LS161
Diagramme fonctionnel logique :
Liste des fonctions :
Effacement asynchrone :
74LS163
Schéma fonctionnel logique : identique à 74LS161
Liste des fonctions :
Compteur asynchrone binaire
Compteur d'addition asynchrone binaire 3 bits
Diagramme d'état :
Transport parallèle :
Compteur asynchrone binaire intégré
Compteur deux-huit-hexagones : 74197, 74LS197
Diagramme fonctionnel logique :
Liste des fonctions :
Compteur décimal (code 8421BCD)
Compteur décimal synchrone
Compteur d'addition synchrone décimal
Diagramme d'état :
Compteur décimal synchrone
Diagramme d'état :
Compteur d'addition synchrone décimal intégré
74LS160
Diagramme fonctionnel logique :
Liste des fonctions :
74162, 74S162, 74LS162
Schéma fonctionnel logique : identique à 74LS160
Liste des fonctions :
compteur décimal asynchrone
Compteur asynchrone décimal intégré : 74LS290
Compteur à base N
Comment obtenir un compteur de base N en effaçant de manière synchrone la fin zéro ou en réglant la fin du nombre à zéro
Les principales étapes
Exemple d'application : P289 Exemple 6.2.1
Comment obtenir un compteur de base N en utilisant la fin de compensation asynchrone ou en mettant la fin du nombre à zéro
Les principales étapes
Exemple d'application : P290 Exemple 6.2.2
Extension de la capacité du comptoir
Les compteurs intégrés sont généralement équipés de bornes d'entrée et de bornes de sortie pour la mise en cascade. Tant qu'ils sont correctement connectés, un compteur d'une plus grande capacité peut être obtenu.
Chapitre 5 Déclencheur
Aperçu
Exigences de base pour les déclencheurs
①Possède deux états stables qui peuvent se maintenir - 0 état et 1 état
② Capable de recevoir, d'enregistrer et de produire des signaux, c'est-à-dire que lorsqu'un signal de déclenchement est appliqué, l'état de sortie du circuit peut être inversé après la disparition du signal de déclenchement, le nouvel état obtenu peut être enregistré ;
Les états actuels et secondaires des déclencheurs
Classification des déclencheurs
Bascule de base : le signal d'entrée est appliqué directement à la borne d'entrée
Bascule synchrone : le signal d'entrée est entré via la porte de contrôle, et la porte de contrôle est contrôlée par le signal CP d'impulsion d'horloge. Le signal d'entrée ne peut être reçu que lorsque le signal CP arrive.
Déclenchement sur front : le signal d'entrée ne peut être reçu que sur le front montant ou descendant du signal CP.
5.1 Déclencheurs de base
Définition du statut :
Bascule de base composée d'une porte NAND
Circuits et symboles
Schéma du circuit logique :
Symboles logiques :
Avis
Le tableau caractéristique et les équations caractéristiques de la bascule de base composée de portes NON-ET sont les mêmes que celles de la bascule de base composée de portes NON-OU.
Bascule de base composée d'une porte NOR
Circuits et symboles
Schéma du circuit logique :
Symboles logiques :
représentation symbolique
R est appelé terminal d'entrée set 0, qui est habituellement appelé terminal de réinitialisation.
S est appelé terminal d'entrée de l'ensemble 1, qui est habituellement appelé terminal d'ensemble.
Tableau des caractéristiques :
L'état est incertain lorsque les signaux de R=S=1 sont annulés en même temps.
Équation caractéristique :
Déclencheurs de base intégrés
Bascule de base intégrée CMOS
Déclencheur de base intégré TTL
Caractéristiques des tongs RS basiques
avantage
Structure simple
A les fonctions de réglage 0, de réglage 1 et de maintien
défaut
Mauvaise capacité anti-interférence du circuit
Il existe des contraintes entre R et S, c'est-à-dire que les deux entrées ne peuvent pas être de haut niveau en même temps.
5.2 Déclencheurs synchrones
Bascule RS synchrone
Schéma du circuit logique :
Symbole de la norme nationale :
Tableau des caractéristiques :
Équation caractéristique :
Il y a des contraintes entre RS
Pendant CP=1, si R=S=1, il y aura une situation anormale dans laquelle Q et Q ne valent pas tous les deux 1.
Pendant CP=1, si R et S sont annulés dans le temps, mis à 0 ou mis à 1, et l'état est déterminé.
Pendant CP=1, si R et S sautent de 1 à 0 en même temps, une condition de concurrence se produira et le résultat sera incertain.
Si R=S=1, CP est soudainement retiré, c'est-à-dire que CP passe de 1 à 0, une condition de concurrence se produira également et le résultat est incertain.
Bascule D synchrone
Schéma du circuit logique :
Équation caractéristique :
Caractéristiques
Problème sans contrainte
Pendant CP=1, la borne de sortie change avec la borne d'entrée.
Lorsque le front descendant de l'impulsion CP arrive, elle est verrouillée et le contenu stocké est la valeur de D au moment du front descendant.
Bascule D synchrone intégrée
Bascule D synchrone intégrée TTL
Bascule D synchrone intégrée CMOS
5.3 Déclenchement sur front
Tongs Edge D
Symbole de la norme nationale :
Équation caractéristique :
Caractéristiques de la bascule Edge D
Déclenchement sur front CP (front montant ou descendant)
Forte capacité anti-interférence
Seule la fonction de réglage 0 et de réglage 1
Le rôle du terminal d'entrée asynchrone
Terminal d'entrée synchrone : D est appelé terminal d'entrée synchrone, car le signal d'entrée au terminal D est contrôlé par l'horloge CP
Entrée asynchrone :
Bascule Edge D avec entrée asynchrone :
Bascule à bord D intégré
Bascule COMS bord D CC4013
symbole:
Fonction de sortie :
Tableau des caractéristiques :
Bascule TTL bord D 7474
symbole:
Fonction de sortie :
Tableau des caractéristiques :
Tong Edge JK
Symbole de la norme nationale :
Équation caractéristique :
Tableau des caractéristiques :
Caractéristiques de la bascule Edge JK
Déclenchement sur front CP (front montant ou descendant)
Forte capacité anti-interférence
Fonctions complètes, flexibles et pratiques à utiliser
Déclencheur de bord JK intégré
Bascule CMOS bord JK CC4027
Symbole de la norme nationale :
Fonction de sortie :
Tableau des caractéristiques :
Bascule JK à bord TTL 74LS112
Symbole de la norme nationale :
Fonction de sortie :
Tableau des caractéristiques :
Classification des fonctions, méthode de représentation des fonctions et conversion des déclencheurs de front
Classification des fonctions logiques de déclenchement sur front
Bascule de type JK : tout circuit ayant les fonctions de maintien, de réglage 1, de réglage 0 et de retournement est appelé bascule de type JK.
Bascule de type D : tout circuit ayant la fonction de réglage 1 et de réglage 0 est appelé bascule de type D.
Bascule de type T : tout circuit doté de fonctions de maintien et de bascule est appelé bascule de type T.
symbole:
Tableau des caractéristiques :
Équation caractéristique :
Bascule de type T' : Tout circuit qui bascule une fois à chaque impulsion d'horloge est appelé bascule de type T'.
symbole:
Tableau des caractéristiques :
Équation caractéristique :
Méthode de représentation de la fonction logique de déclenchement sur front
Table de propriétés (table de vérité)
Bascule D :
Déclencheur JK :
Kanotu
Bascule D :
Déclencheur JK :
Équation caractéristique
Diagramme d'état
Bascule D :
Déclencheur JK :
Chronogramme
Bascule D :
Déclencheur JK :
Les fonctions logiques de déclenchement sur front représentent les transitions entre les méthodes
Chapitre 3 Introduction au langage HDL (omis)
Électromécanique 2103 215090045 Liu Jiahong
Chapitre 2 Circuit de porte
Aperçu
Concept : Les circuits électroniques qui mettent en œuvre des opérations logiques de base et couramment utilisées sont appelés circuits à portes logiques.
Niveaux hauts et bas et logique positive et négative
Logique positive : le niveau haut représente la logique 1, le niveau bas représente la logique 0
Logique négative : le niveau haut représente la logique 0, le niveau bas représente la logique 1
Portes à composants discrets et portes intégrées
Circuit de porte à composants discrets : circuit de porte composé de composants discrets et de fils connectés ensemble.
Circuit de porte intégré : les composants et les connexions qui composent le circuit de porte sont réalisés sur une puce semi-conductrice, puis conditionnés pour former un circuit de porte intégré.
Le degré d'intégration des circuits intégrés numériques : Généralement, le nombre de portes logiques équivalentes ou de composants contenus dans une puce est défini comme le degré d'intégration.
2.1 Caractéristiques de commutation des diodes semi-conductrices, des transistors et des tubes MOS
Commutateur ordinaire : bonnes caractéristiques statiques, mauvaises caractéristiques dynamiques
Commutateur à semi-conducteur : mauvaises caractéristiques statiques, bonnes caractéristiques dynamiques
Transistor semi-conducteur
Caractéristiques : élément de commutation avec capacité d'amplification et contrôlé par le courant de base
Tube MOS
Structure et propriétés
Performances de commutation du tube MOS.
2.2 Circuit de porte à composants discrets
Diode porte ET et porte OU
Diode ET porte :
Porte OU à diode :
Porte NON du transistor (onduleur)
Transistor semi-conducteur PAS de porte
Schéma:
Paramètres logiques :
Transistor MOS PAS de porte
Schéma:
Symboles logiques :
Table de vérité:
2.3 Circuit de porte intégré CMOS
CMOS : semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire
Onduleur CMOS
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte CMOS NAND
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte CMOS NOR
Schéma:
principe de fonctionnement:
CMOS ET porte
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte OU CMOS
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte CMOS NOR
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte CMOS XOR
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte de transmission CMOS
Schéma:
principe de fonctionnement:
Porte CMOS à trois états
Schéma:
principe de fonctionnement:
Symboles logiques :
Porte de drain ouverte CMOS
Schéma:
Symboles logiques :
caractéristique principale:
① Lorsque vous travaillez avec un drain ouvert, une alimentation externe et une résistance doivent être connectées ;
②Peut réaliser la ligne et la fonction ;
③ Une conversion de niveau logique peut être réalisée ;
④ Forte capacité de charge.
2.4 Circuit de porte intégré TTL