Основы цифровой схемотехники : учебное пособие (2000,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 004.31 (075.8) ББК з973.2-04я73-5 Б125 Р е ц е н з е н ты : членкорреспондент НАН Украины, профессор В. Ф. Евдокимов — директор Института проблем моделирования в энергетике НАН Украины; доктор технических наук, профессор Г. М. Луцкий — заведующий кафедры «Вычислительная техника» НТУУ «КПИ». Б125 Бабич, Николай Павлович. Основы цифровой схемотехники : учебное пособие / Н. П. Бабич, И. А. Жуков. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 481 с. — Москва : ДМК Пресс, Додэка-XXI, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-571-8 В этом учебном пособии систематизировано изложены информационные арифметические и логические основы микроэлектронных схем современных компьютеров. Рассмотрены принципы построения и функционирования логических и запоминающих элементов, типовых функциональных узлов, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, электронной памяти, арифметико-логических и управляющих устройств, микропроцессоров, интерфейсных контроллеров. Отдельная глава посвящена технологии производства печатных плат. Рассчитано на студентов инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. УДК 004.31 (075.8) ББК з973.2-04я73-5 Электронное издание на основе печатного издания: Основы цифровой схемотехники : учебное пособие / Н. П. Бабич, И. А. Жуков. — Москва : ДМК Пресс, Додэка-XXI, 2016. — 480 с. — ISBN 978-5-97060-209-6. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-571-8 © Оформление, МК-Пресс © Макет, Издательский дом «Додэка-XXI» © Издание, ДМК Пресс

Стр.3

Содержание 3 Содержание Введение ................................................................................................................................5 Перечень используемых сокращений..................................................................................6 Глава 1. Основы теории компьютерной схемотехники ......................... 8 1.1. Информационные основы компьютерной схемотехники ............................................8 1.2. Арифметические основы компьютерной схемотехники ..............................................16 1.3. Логические основы компьютерной схемотехники ........................................................38 1.4. Основные характеристики цифровых микросхем ........................................................49 Глава 2. Элементы компьютерной схемотехники................................... 63 2.1. Логические элементы — диодные, транзисторные, ИИЛ и ДТЛ.................................63 2.2. Транзисторно-транзисторные логические элементы...................................................71 2.3. Логические элементы эмиттерно-связной логики........................................................81 2.4. Логические элементы на МОП-транзисторах...............................................................84 2.5. Импульсная и потенциально-импульсная системы элементов ..................................91 2.6. Магнитная схемотехника ...............................................................................................95 2.7. Асинхронные и синхронные RS-триггеры.....................................................................101 2.8. Триггеры типов JK, T, D и DV ........................................................................................108 Глава 3. Последовательностные (накапливающие) узлы компьютерной схемотехники..................................................... 117 3.1. Регистры .........................................................................................................................117 3.2. Счетчики..........................................................................................................................126 Глава 4. Комбинационные функциональные узлы компьютерной схемотехники..................................................... 139 4.1. Дешифраторы.................................................................................................................139 4.2. Шифраторы.....................................................................................................................145 4.3. Мультиплексоры и демультиплексоры .........................................................................149 4.4. Схемы сравнения и контроля ........................................................................................155 4.5. Преобразователи кодов.................................................................................................164 4.6. Двоичные сумматоры.....................................................................................................171 4.7. Двоично-десятичные сумматоры ..................................................................................184 Глава 5. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи 188 5.1. Цифро-аналоговые преобразователи ..........................................................................188 5.2. Аналого-цифровые преобразователи...........................................................................194 Глава 6. Основы компьютерной техники.................................................. 200 6.1. Общая характеристика компьютерной техники и короткая история ее развития......200 6.2. Архитектура и структура компьютеров .........................................................................201 6.3. Принцип программного управления..............................................................................204 6.4. Основные характеристики компьютеров ......................................................................206 6.5. Поколения компьютеров ................................................................................................207 Глава 7. Память компьютеров .................................................................... 210 7.1. Общая характеристика памяти......................................................................................210 7.2. Основные структуры полупроводниковой памяти .......................................................216 7.3. Кэш-память .....................................................................................................................220 7.4. Постоянная память ........................................................................................................224 7.5. Флэш-память...................................................................................................................232 7.6. Статические запоминающие устройства ......................................................................237 7.7. Динамическая память ....................................................................................................240

Стр.4

4 Введение Глава 8. Арифметико-логические устройства и устройства управления............................................................... 251 8.1. Классификация арифметико-логических устройств ....................................................251 8.2. Языки описания операционных устройств ...................................................................253 8.3. Устройства управления..................................................................................................255 8.4. Управляющие автоматы со схемной логикой...............................................................258 8.5. Структурный синтез управляющего автомата со схемной логикой............................261 8.6. Синтез микропрограммного автомата с программируемой логикой ..........................263 8.7. Центральное устройство управления...........................................................................269 Глава 9. Проектирование специализированных арифметико-логических устройств .......................................... 273 9.1. Реализация операции сложения ...................................................................................273 9.2. Реализация операции вычитания .................................................................................281 9.3. Реализация операций сложения и вычитания .............................................................287 9.4. Реализация операции умножения.................................................................................295 9.5. Реализация операции деления .....................................................................................304 Глава 10. Микропроцессоры ....................................................................... 319 10.1. Общая характеристика процессоров и микропроцессоров.......................................319 10.2. Однокристальные восьмиразрядные микропроцессоры...........................................331 10.3. Однокристальные шестнадцатиразрядные микропроцессоры.................................364 10.4. Арифметические сопроцессоры..................................................................................372 10.5. Суперскалярные 32-разрядные микропроцессоры с CISC-архитектурой................374 10.6. Суперскалярные микропроцессоры с RISC-архитектурой ........................................386 Глава 11. Интерфейсы микропроцессорных систем.............................. 391 11.1. Общая характеристика микропроцессорных систем .................................................391 11.2. Общая характеристика интерфейсов .........................................................................397 11.3. Интерфейсные микросхемы ........................................................................................402 11.4. Программируемые интерфейсные контроллеры.......................................................413 Глава 12. Проектирование печатных плат................................................ 430 12.1. Основные определения ...............................................................................................430 12.2. Виды печатных плат и кабелей ...................................................................................430 12.3. Материалы для печатных плат ...................................................................................432 12.4. Входной контроль и механическая обработка печатных плат ..................................433 12.5. Чертеж печатной платы ...............................................................................................435 12.6. Изготовление оригиналов и фотошаблонов ..............................................................442 12.7. Типовые процессы изготовления печатных плат.......................................................448 12.8. Последовательность технологических процессов изготовления печатных плат ....450 Список литературы ....................................................................................... 453 Приложения .................................................................................................... 456 А. Соотношения размеров условных графических обозначений на модульной сетке ..............................................................................................................456 Б. Обозначения функций элементов, меток выводов ........................................................457 В. Примеры чертежей печатной платы................................................................................463 Г. Условные графические обозначения элементов цифровой техники ............................466 Д. Перечень стандартов .......................................................................................................471 Е. Словарь общих терминов.................................................................................................473

Стр.5