Podstawy elektroniki cyfrowej 8320612551, 9788320612554 [PDF]

Table of contents :
Spis treści......Page 4
Przedmowa do wydania trzeciego......Page 9
1.1. Rachunek zdań......Page 10
1.2. Rachunek zbiorów......Page 15
1.3. Rachunek kwantyfikatorów......Page 21
1.4. Relacje i funkcje......Page 24
1.5. Algebra Boole'a......Page 28
Literatura......Page 32
2.1. Określenia podstawowe......Page 33
2.2.1. Kody naturalne......Page 36
Konwersja dziesiętna liczb całkowitych]......Page 42
Konwersja dziesiętnych liczb ułamkowych......Page 43
2.2.3. Uzupełnienia liczb......Page 47
Uzupełnienie Up......Page 48
Kod ZM......Page 49
2.2.5. Kody dwójkowo-dziesiętne (BCD)......Page 51
2.2.6. Kody refleksyjne......Page 54
2.2.7. Zmiennoprzecinkowa reprezentacja liczb......Page 56
2.3. Kody alfanumeryczne......Page 60
2.4. Kody zabezpieczające przed błędami......Page 64
Literatura......Page 71
Dodawanie......Page 72
Odejmowanie......Page 74
Mnożenie......Page 76
Dzielenie......Page 78
Działania na dużych liczbach stałoprzecinkowych......Page 79
Dodawanie i odejmowanie......Page 80
Mnożenie i dzielenie......Page 82
Zaokrąglanie......Page 87
3.3. Działania arytmetyczne na liczbach dziesiętnych kodowanych dwójkowo (BCD)......Page 88
3.4. Działania arytmetyczne na liczbach zmiennoprzecinkowych......Page 91
Literatura......Page 92
4. PODSTAWY TEORII UKŁADÓW CYFROWYCH......Page 93
4.1.1. Funkcje przełączające i formy boolowskie......Page 94
4.1.2. Rodzaje form boolowskich......Page 100
4.1.3. Minimalizacja form boolowskich......Page 109
4.1.3.1. Siatki Karnaugh......Page 112
4.1.3.2. Inne metody minimalizacyjne......Page 116
4.1.4. Podstawowe układy kombinacyjne: bramki. Symbole graficzne......Page 117
System wskaźników negacji (SWN)......Page 120
System wskaźników polaryzacji (SWP)......Page 123
4.1.5. Złożone układy kombinacyjne......Page 125
4.1.6. Zjawisko hazardu......Page 131
4.2.1. Właściwości i sposoby opisu układów sekwencyjnych......Page 135
4.2.2. Podstawowe układy sekwencyjne: przerzutniki. Symbole graficzne......Page 144
4.2.2.1. Przerzutniki asynchroniczne......Page 146
4.2.2.2. Przerzutniki synchroniczne......Page 149
4.2.3. Metody syntezy układów sekwencyjnych......Page 159
4.2.4.1. Określenie pierwotnej tablicy przejść i wyjść......Page 162
4.2.4.2. Redukcja pierwotnej tablicy przejść i wyjść......Page 164
4.2.4.3. Kodowanie stanów wewnętrznych......Page 167
Kodowanie przy użyciu grafu przejść......Page 168
4.2.4.4. Określenie struktury bloku przejść d^ i bloku wyjść -\......Page 170
4.2.5.1. Utworzenie tablicy przejść i wyjść......Page 177
4.2.5.2. Minimalizacja liczby stanów w tablicy przejść i wyjść......Page 179
Minimalizacja automatów synchronicznych zupełnych......Page 181
Minimalizacja automatów synchronicznych niezupełnych......Page 182
4.2.5.4. Określanie struktury bloku przejść d^ i wyjść -\......Page 185
4.3. Programy komputerowe do syntezy i symulacji układów cyfrowych......Page 187
4.3.1. Użycie symulatora TLS do analizy układów kombinacyjnych......Page 190
4.3.2. Użycie symulatora TLS do analizy układów sekwencyjnych......Page 191
Literatura......Page 193
5.1. Podstawowe określenia i klasyfikacja......Page 195
5.2. Rys historyczny......Page 198
5.3.1. Szybkość działania......Page 199
5.3.2. Moc strat......Page 200
5.3.3. Odporność na zakłócenia......Page 202
5.3.4. Zgodność łączeniowa i obciążalność......Page 206
5.4. Obudowy......Page 207
5.5. Niezawodność......Page 214
Literatura......Page 221
6.1. Wytwarzanie płytek podłożowych......Page 222
6.2. Proces planarny......Page 225
6.2.1. Obszary izolacyjne......Page 227
6.2.2. Litografia......Page 228
Dyfuzja......Page 233
Epitaksja......Page 234
6.2.4. Wykonanie połączeń......Page 235
6.3.1. Tranzystory bipolarne......Page 237
6.3.2. Diody......Page 242
6.3.3. Tranzystory polowe......Page 245
6.3.4. Rezystory......Page 250
6.4. Wytwarzanie bipolarnych układów scalonych......Page 252
Ulepszenia technologiczne......Page 257
6.5. Wytwarzanie układów scalonych MOS......Page 261
Ulepszenia technologiczne......Page 264
6.6. Wytwarzanie układów scalonych CMOS......Page 267
Literatura......Page 272
7.1. Najprostsze bramki......Page 273
7.2. Układy TTL......Page 274
7.2.1. Podstawowa bramka TTL......Page 275
Stan włączenia......Page 277
Stan wyłączenia......Page 280
Proces włączenia......Page 282
Proces wyłączenia......Page 283
Charakterystyka wejściowa......Page 285
Margines zakłóceń......Page 287
Inwertery, bufory i bramki mocy......Page 288
Bramki NAND z układem Schmitta (S/NAND)......Page 289
7.2.3. Układy z wyjściami do połączeń szynowych......Page 292
7.2.4. Przerzutniki......Page 296
7.2.5. Układy monostabilne i astabilne......Page 299
7.2.6. Ulepszone serie układów TTL......Page 303
7.2.6.1. Serie S i LS......Page 304
7.2.6.2. Serie ALS, F i AS......Page 309
7.3. Układy ECL......Page 313
7.3.1. Podstawowe bramki ECL......Page 317
7.3.2. Inne układy o małym stopniu scalenia......Page 325
7.3.3. Układy do rozprowadzania sygnałów zegarowych......Page 330
Płytki drukowane......Page 333
Zasilanie......Page 334
Chłodzenie......Page 335
Układy sprzęgające ECL/TTL......Page 336
7.4. Układy MOS......Page 337
7.4.1. Układy statyczne......Page 338
7.4.2. Układy dynamiczne......Page 341
7.5. Układy CMOS......Page 346
7.5.1.1. Budowa i właściwości......Page 349
7.5.1.2. Szybkość działania......Page 360
7.5.1.3. Moc strat......Page 362
7.5.1.4. Odporność na zakłócenia......Page 363
7.5.1.5. Zgodność łączeniowa i obciążalność......Page 365
Bramki transmisyjne CMOS......Page 368
Bramki transmisyjne NMOS - przełączniki CBT......Page 371
Układy z wyjściami trójstanowymi......Page 374
Przerzutniki......Page 376
7.5.3. Układy dynamiczne......Page 379
7.6. Układy BiCMOS......Page 386
7.7. Układy GaAs......Page 388
Literatura......Page 392
8.1. Podstawowe definicje......Page 393
8.2.1. Multipleksery i demultipleksery......Page 396
8.2.2. Zastosowanie multiplekserów do syntezy układów kombinacyjnych......Page 399
8.2.3.1. Kodery......Page 402
8.2.3.2. Dekodery......Page 403
Konwertery NB/BCD......Page 407
Konwertery BCD/NB......Page 409
8.2.4. Komparatory cyfrowe......Page 412
8.2.5. Sumatory......Page 414
8.2.6. Układy arytmetyczno-logiczne......Page 424
8.2.7. Multiplikatory......Page 425
8.3.1. Rejestry......Page 429
8.3.2. Liczniki......Page 433
Pamięci RAM......Page 448
Pamięci EPROM......Page 449
Pamięci LIFO, FIFO, CAM......Page 450
8.4.1. Pamięci o swobodnym dostępie (RAM)......Page 451
8.4.1.1. Pamięci statyczne (S-RAM)......Page 452
8.4.1.2. Pamięci dynamiczne (D-RAM)......Page 457
Moduły pamięci D-RAM......Page 469
Wykrywanie i usuwanie błędów......Page 470
8.4.1.3. Ulepszone odmiany pamięci D-RAM......Page 473
Pamięci EDO D-RAM......Page 475
Pamięci synchroniczne SD-RAM......Page 478
Pamięci synchroniczne RAMBUS (RD-RAM)......Page 481
Rozwój technologii pamięci D-RAM......Page 482
8.4.2.1. Pamięci ROM......Page 483
8.4.2.2. Pamięci PROM......Page 487
8.4.2.3. Pamięci EPROM......Page 489
8.4.2.4. Pamięci EEPROM......Page 494
8.4.2.5. Pamięci błyskowe - Flash......Page 503
8.4.2.6. Moduły pamięci błyskowych - Flash......Page 507
8.4.2.7. Inne rodzaje pamięci......Page 514
Literatura......Page 523
9. PROGRAMOWALNE I SPECJALIZOWANE UKŁADY CYFROWE......Page 524
9.1. Układy programowalne......Page 526
9.1.1.1. Układy FPLA......Page 527
9.1.1.3. Układy PAL/GAL......Page 530
9.1.2. Złożone programowalne struktury logiczne (CPLD)......Page 540
9.1.3. Projektowanie z układami PLD/CPLD......Page 552
9.1.3.1. Język ABEL-HDL......Page 555
9.1.3.2. Języki VHDL i VERILOG......Page 568
Język VHDL......Page 569
Język Verilog......Page 570
9.1.4. Układy FPGA......Page 571
9.1.5. Projektowanie z układami FPGA......Page 582
9.2. Układy specjalizowane (ASIC)......Page 584
9.2.1. Matryce bramkowe (GA)......Page 585
9.2.2. Matryce komórkowe (SC) i wbudowane (EA)......Page 590
9.2.3. Układy indywidualne (FC) i komórkowe (CB)......Page 592
9.2.4. Projektowanie układów ASIC......Page 593
Literatura......Page 595
10. ZESPOŁY, URZĄDZENIA I SYSTEMY CYFROWE......Page 597
10.1. Mikroprogramowane układy sterujące......Page 598
10.2. Mikroprogramowane układy operacyjne......Page 610
10.3.1. Struktury podstawowe......Page 612
10.3.2. Architektura komputerów......Page 621
10.3.3. Programowanie komputerów......Page 624
10.3.4.1. Ewolucja rozwojowa mikroprocesorów......Page 630
10.3.4.2. Architektura mikroprocesorów......Page 635
Pamięć kieszeniowa......Page 637
Architektura RISC......Page 641
Przetwarzanie superskalarne......Page 644
Literatura......Page 646
11. ZASTOSOWANIA CYFROWYCH UKŁADÓW SCALONYCH W TECHNICE IMPULSOWEJ......Page 648
11.1. Układy monostabilne......Page 649
11.2. Układy astabilne......Page 656
11.3. Detektory zboczy impulsów......Page 660
Literatura......Page 663
12. POŁĄCZENIA CYFROWYCH UKŁADÓW SCALONYCH......Page 664
12.1. Linie transmisyjne......Page 665
12.2. Odbicia i przesłuch......Page 668
12.3. Zakłócenia......Page 671
12.4. Połączenia w układach TTL......Page 675
12.5. Połączenia w układach ECL......Page 676
Literatura......Page 684
Symbole graficzne układów cyfrowych zgodne z normą ICE......Page 685
Literatura......Page 696
SKOROWIDZ......Page 697