008 009

8

Niniejszy skrypt przedstawia różne aspekty budowy, działania i projektowania układów cyfrowych, zarówno od strony teoretycznej jak i praktycznej .

Rozdział 1 zawiera niezbędne wiadomości wstępne, na które składają się: podstawowe definicje (p. 1.1), sposoby kodowania informacji w układach cyfrowych (p. 1.2), elementy algebry Boole'a -(p. 1.5) oraz szkic metodyki projektowania układów cyfrowych (p. 1.4). Poszczególne punkty stanowią zwarte omówienie odrębnych tematycznie zagadnień, które łącznie tworzą bazę teoretyczną wymaganą przy lekturze dalszych rozdziałów.

- W rozdziałach 2 13 omówiono kolejno syntezę układów kombinacyjnych 1 sekwencyjnych. Budowę i działanie typowych, produkowanych przez przemysł układów cyfrowych, przedstawiono w rozdziałach 415. Rozdział 6 poświęcono mikroprocesorom i ich wykorzystaniu w tzw. programowanych układach cyfrowych.

. Rozdział I ,

WIADOMOŚCI PODSTAWOWE

1.1. POJĘCIA PODSTAWOWE

Przez układy cyfrowe rozumieć będziemy układy techniczne służące do przekształcania sygnałów zmieniających się w sposób skokowy, czyli przyjmujących wartości z określonego skończonego zbioru, najczęściej dwuelemen-towego. Przy opisie własności układu cyfrowego w zasadzie nie interesuje nas Jego zachowanie się dla innych wartości sygnału wejściowego, np. leżących pomiędzy określonymi wartościami dyskretnymi. Takie podejście różni układy cyfrowe od układów analogowych, gdzie przyjmuje się, że sygnały wejściowe 1 wyjściowe mogą zmieniać się w sposób ciągły i ważne jest zachowanie się układów dla sygnałów wejściowych przyjmujących wartości ze zbioru continuum.

Biorąc powyższe pod uwagę możemy sformułować następujący model matematyczny układu cyfrowego. Modelem układu cyfrowego jest układ o m wejściach i n wyjściach przedstawiony na rys. 1.1, gdzie sygnały wejściowe x₁,x₂,...,x_m oraz sygnały wyjściowe y^,y₂>•••»y_a mogą przyjmować Jedynie dwie wartości, które oznaczymy symbolicznie przez 0 i 1. Sygnały wejściowe i wyjściowe możemy traktować jako wektory x i y, zaś zbiory wszystkich możliwych sygnałów na wejściu i wyjściu oznaczać będziemy przez X i Y.

	UKŁAD
1 1 t	tYF*0WV

h

**    *i.9i *{«.'}

Sn

Rys. 1.1. Schemat blokowy układu cyfrowego

Działanie układu cyfrowego będziemy rozpatrywać w czasie dyskretnym. Kolejne chwile w dyskretnej skali czasu oznaczać będziemy kolejnymi liczbami naturalnymi. Wartości wektorów wejściowych i wyjściowych w chwili k oznaczać będziemy przez x_fc i

Dla'opisu działania konkretnego układu cyfrowego należy podać zbiór możliwych sygnałów wejściowych X, zbiór możliwych sygnałów wyjściowych Y oraz związki pomiędzy sygnałami wejściowymi i wyjściowymi. Biorąc pod uwa-