Pamięci – układy do przechowywania ciągów cyfr binarnych. RAM-z zapisem i odczytem. ROM – stałe, tylko z odczytem. Pamięci stałe: ROM-programowana maską PROM-z przepalanymi ścieżkami(tylko raz) EPROM- kasowalne ultrafioletem OTP-tylko raz można zaprogramowac EEPROM-kasowane elektrycznie W??CH- do blokowej wymiany danych. Pamięci wykorzystywane są: przerzutniki,rejestry,układy pamięciowe scalone,pamieci ferrytowe,matryce diodowe. Synteza układów cyfrowych Do budowy układu (z funkcji po tablicy Karnaugha) można wykorzystywać: układy stykowe,negacje,bramki AND OR, negacje NAND NOR, multipleksery. Sygnał prosty-styk normalnie rozwarty, sygnał zanegowany-styk normalnie zwarty, suma sygnałów-połączenie równoległe styków, iloczyn –połączenie szeregowe styków. Budowa przy NAND I NOR – układ 3 poziomy 1)zawiera układy negujące sygnały wejściowe 2)realizuje funkcje 3)pojedynczy element. !!! suma NAND, Iloczyn NOR !!! Hazard-możliwośc powstania zmian sygnałów wejściowych 1)hazard statyczny-niepożadanych krótkotrwałych sygnałów 1 lub 0 przy wymaganych niezmienionych sygnałach odpowiednio 0 lub 1. (powstaje w wyniku niejednoznaczności zmian sygnału i jego negacji,powoduje ze nie są spełnione tożsamości algebry Boole’a X+nieX=1 X*nieX=0) 2)hazard dynamiczny-krótkotrwałych zmian sygnałów wyjściowych np. 01 lub 10 przy wymaganej jednokrotnej zmianie 01 lub 10. Tablice Karnaugha aby nie występował hazard każde 2 sąsiednie kratki zawierające jednakowe wartości 1 lub 0 muszą być objęte wspólną grupą. Automat sekwencyjny-układ przełączający,przetwarzający cyfrową informacje Xi,dostarczoną na jego wejście w cyfrową informację Yi wytworzoną na wyjściach, w ten sposób że w dowolnej chwili czasowej informacja Y’i zależy od informacji X’i w chwili T oraz we wszystkich chwilach T-n. Stan wejść – zespół sygnałów dostarczanych na wejścia X=(x1,x2..xn) stan wyjśc- sygnałów wytwarzanych na wyjściach Y=(y1,y2…yn) Stan wewnętrzny A=(Q1,Q2,…Qn) gdzie Q to komórki pamięciowe. Stan wzbudzeń B=(q1,q2,..qn) gdzie q to sygnał sterujący(wzbudzenie). Przykłady: Automat Moore’a Automat Mealy’ego. Podział: 1)synchroniczne-zmiany pod wpływem sygnału taktującego. Taktem określa się odstępy między sygnałami pod wpływem których zachodzą zmiany stanów wewnętrznych automatu 2)asynchroniczne-zmiany pod wpływem zmian sygnałów wejściowych. Taktem określa się odstęp czasu miedzy zmianami sygnałów wejściowych. Sposoby zapisywania działania automatu sekw. 1)opis słowny 2)za pomocą ciągu 0-1 3) wykresy czasowe 4)tablica kolejności łączeń 5)grafy automatów 6)tablica przejść i wyjść . Podział układów cyfrowych ze względu na sposób wykonania: 1)układy dyskretne 2)SSI(bramki logiczne) 3)MSI(rejestry,liczniki) 4)LSI(pamięci,układy programowalne) 5)VLSI(układy procesorowe) Podział układów cyfrowych ze względu na wykorzystane elementy: 1) RTL (proste układy logiczne tranzystorowo-rezystorowe,mała obciążalność, mała odporność na zakłócenia) 2)DTL (proste układy logiczne diodowo-tranzystorowo-rezystorowe) 3)TTL - złożone układy logiczne tranzystorowo-tranzystorowe a)standardowe 74xx ( totem-pole,pracuja do 25MHz,obciążalnośc 10bramek)b)High-speed 74Hxx (duża szybkośc,pochłaniają 2x wiecej mocy) 4)ECL (rodzina szybkich układów logicznych o sprzężeniu emiterowym,zasilana napięciem ujemnym,duży pobór mocy,mały stopień zasilania) 5)DZTL (coś tam z tranzystorem i diodą Zenera) 6)CMOS a)serii 4000 (zasilane napięciem 3-12V,w stanie statycznym nie pobierały mocy ze źródła zasilania,obwody wejściowe nie pobierające prądu,napięcie wyjściowe „rail to rail”, dosyć wolne) b)serii 4000B (zasilane napięciem 3-18V,lepsze zabezpieczenia obwodów wejściowych, większa szybkość). Podstawowe parametry charakteryzujące układy cyfrowe: czas propagacji sygnału przez bramkę,czas narastana i opadania sygnału na wyjściu bramki,współczynnik powielania bramki, liczba wejśc bramki, napięcie zasilania,moc strat bramki,margines zakłóceń statycznych i dynamicznych,maksymalna częstotliwośc przelączania przerzutników. Podstawowe konfiguracje wyjść układów cyfrowych 1)standardowe 2)typu otwarty kolektor – OC 3)trójstanowe/// GPI-generator pojedynczego impulsu Przerzutnik monostabilny-uniwibrator,monowibrator Przerzutnik astabilny-generator prostokątny przerzutnik formujący-układ Schmitta Wzmacniacze sygnałów logicznych 1) wtórnik emiterowy 2)wzmacniacz jednostopniowy 2)wzmacniacz dwustopniowy w układzie Darlingtona. Przerzutniki w technice TTL (czysto statyczne- 1)JK Master Slave 2)typu D (dodatnie zbocze sygnału zegarowego). Języki opisu sprzętu: ABEL,Verilog,CUPL,VHDP,XACTOR Przetwarzanie analogowo-cyfrowe zdolnośc rozdzielcza, dokładnośc, szybkość przetwarzania, rodzaj kodu cyfrowego, zakres przetwarzanych wielkości.

Bramka CMOS GPI Automaty

Wtórnik emiterowy