В настоящее время ДТЛ не применяется, ТТЛ вытеснены совместимыми с ними по уровням питания и сигналов сериями ТТЛШ (ТТЛ с диодами и транзисторами Шоттки (К555, К1531 и т.д.)), а n-МОП логика вытеснена КМОП (К564, К1564, К1554).
Основными параметрами, которые позволяют производить сравнение базовых ЛЭ различных серий, являются:
Ä напряжение источника питания – определяется величиной напряжения и величиной его изменения. ТТЛ – рассчитаны на напряжение источника питания равное 5 В ± 5%. Большая часть микросхем на КНОП структурах устойчиво работает при напряжении питания от 3 до 15 В, некоторые – при напряжении 9 В ± 10%;
Ä уровень напряжения логического нуля и логической единицы – это уровни напряжения, при которых гарантируется устойчивое различение логических сигналов, как нуля, так и единицы. Различают пороговое напряжение логического нуля (U0пор) и логической единицы (U1пор). Напряжение низкого и высокого уровня на выходе микросхем ТТЛ U0пор<2,4 В; U1пор>0,4 В. Для микросхем на КНОП структурах U0пор<0,3*Uпит; U1пор>0,7*Uпит. В тоже время отклонение выходных напряжений от нулевого значения и напряжения питания, достигают всего нескольких милливольт;
Ä нагрузочная способность – характеризуется количеством элементов той же серии, которые можно подключить к выходу элемента без дополнительных устройств согласования и называется коэффициентом разветвления по выходу. Для большинства логических элементов серии ТТЛ составляет 10, а для серии КМОП – до 100;
Ä помехоустойчивость – характеризуется уровнем логического сигнала помехи, которая не вызывает изменения логических уровней сигнала на выходе элемента. Для элементов ТТЛ статическая помехоустойчивость составляет не менее 0,4 В, а для серии КНОП – не менее 30% напряжения питания;
Ä быстродействие – определяется скорость переключения логического элемента при поступлении на его вход прямоугольного управляющего сигнала требуемой величины. Предельная рабочая частота микросхем серии ТТЛ составляет 10 МГц, а микросхем на КНОП структурах – лишь 1 МГц. Быстродействие определяется так же, как и среднее время задержки распространения сигнала: , где и - времена задержки распространения сигнала при включении и выключении. Для микросхем ТТЛ составляет около 20 нс, а для микросхем на КНОП структурах – 200 нс;
Ä потребляемая микросхемой от источника питания мощность – зависит от режима работы (статистический и динамический). Статистическая средняя мощность потребления базовых элементов ТТЛ составляет несколько десятков милливатт, а у элементов на КНОП структурах она более чем в тысячу раз меньше. Следует учитывать, что в динамическом режиме, мощность, потребляемая логическими элементами, возрастает;
Ä надёжность – характеризуется интенсивностью частоты отказов. Средняя частота отказов микросхем со средним со средним уровнем интеграции составляет: 1/час.
Для согласования уровня сигналов ТТЛ и КНОП применяют специальные ИМС (например, К564ПУ4).
12. Назначение и основные функции микропроцессора?
Процессор предназначен для выполнения арифметической и логической обработки информации. Арифметические и логические операции можно выполнять как на дискретных элементах и на основе микросхем малой и средней степени интеграции, что приводит к росту размеров процессора, так и на БИС. В последнем случае говорят о микропроцессоре (МП).
К функциям микропроцессора можно отнести:
Ø выбор из программной памяти ЭВМ команд, дешифрация и выполнение их;
Ø организация обращения к памяти и устройствам ввода-вывода;
Ø выполнение запросов на прерывание;
Ø подача сигналов ожидания для синхронизации работы с медленно действующими устройствами памяти и ввода-вывода информации;
Ø подача сигналов прямого доступа к памяти и другие сигналы;
Ø формирование сигналов управления для обращения к периферийным устройствам.
Работа МП организуется по командам, записанным в памяти и поступающим в МП в порядке возрастания номеров ячеек, в которые они записаны.
13. Используя команды типового МП К1804, составить программу в машинных кодах:
Ø выполнить загрузку числа 12 в ячейку Q , а 9 в РОН с адресом 3;
Ø из первого числа вычесть число 8 из шины данных, результат разместить в РОН с адресом первого числа;
Ø третье число сдвинуть на один разряд вправо и сложить с суммой первых двух чисел. Результат разместить в РОН с адресом 9.
Программа в машинных кодах
М2
Т8
Т7
Т6
М1
Т2
Т1
Т0
С
Т5
Т4
Т3
А3
А2
А1
А0
В3
В2
В1
В0
D3
D2
D1
D0
а
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
б
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
в
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
14. Использованная литература
1. «Цифровые интегральные микросхемы устройств охранно-пожарной сигнализации», В. Болгов - Воронеж 1997 г.
2. «Основы микропроцессорной техники», В. Болгов, С. Скрыль, С Алексеенко – Воронеж 1997 г.
3. «Цифровые устройства и микропроцессоры», учебно-методическое пособие, Болгов В.В. – Воронеж 1998 г.
