Kniha: Poznáváme elektroniku VIII. -- Digitální technika - Václav Malina

O bsah

Ú v o d ................................................................................................9

1.0 Logické o b v o d y................................................................ 11

1.1 Základní inform ace a p o jm y...................................................... 11

1.2 Logické fu n k c e.............................................................................. 14

1.3 Pravdivostní ta b u lk a.................................................................... 17

1.4 Logický operátor OR, AND, N O T....................................... 18

1.4.1 Logický operátor OR................................................................ 19

1.4.2 Logický operátor AND............................................................20

1.4.3 Logický operátor N O T -invertor...........................................24

1.4.4 Logický operátor N O R............................................................26

1.4.5 Logický operátor NAND..........................................................27

1.4.6 Logické operátory OR, AND s negovanými vstupy...............28

1.4.7 De Morganovy zákony..............................................................31

1.4.8 Logické operátory NOT, AND, OR z operátoru NAND.... 34

1.4.9 Logické operátory NOT, OR, AND z operátoru NOR 35

1.5 Ř ešení el. obvodů základním i logickými fu n k cem i..............37

1.6 Ř ešení problém ů z běžné praxe prostřednictvím

logických obvodů ...........................................................................41

2 .0 Vlastnosti log. operátorů v Booleově algebře 4 7

2.1 Pravidla (zákony) pro 1 prom ěnnou v Booleově algebře........4 7

2 .2 Pravidla (zákony) pro více prom ěnných

v Booleově a lg e b ře........................................................................4 8

2 .3 Logické funkce v Booleově alg eb ře..........................................4 8

2 .4 Č innost logických operátorů podle Booleovy algebry 51

2 .5 Booleova algebra v pravdivostních tabulkách ..................... 55

2 .6 Ř ešení logických obvodů Booleovou a lg e b ro u.....................5 8

2 .7 Vennův diagram - zobrazování logických funkcí

m nožinam i b o d ů ............................................................................61

2 .8 K arnaughova m a p a........................................................................66

2.8.1 Karnaughova mapa pro dvě prom ěnné....................................66

2.8.2 Karnaughova mapa pro tři prom ěnné......................................69

2.8.3 Karnaughova mapa pro čtyři prom ěnné..................................72

3 .0 Analogová a číslicová te c h n ik a..................................7 7

3.1 Jak se liší analogové a číslicové ú d a je....................................77

3 .2 Číselné soustavy v číslicové technice .....................................82

3.2.1 Desítková soustava.....................................................................83

3.2.2 Dvojková soustava......................................................................84

3.2.3 Hexadecimální - šestnáctková soustava...................................88

3 .3 Kódování a d ekódování............................................................. 91

3.3.1 Kódování po slovech..................................................................92

3.3.2 Kódování po číslicích..................................................................95

4 .0 Logické stavebnice integrovaných obvodů............. 9 9

4 .1 B ipolární tranzistory ve spínacím režim u .......................... 1 0 2

4 .2 Základní charakteristiky logických č le n ů............................1 0 4

4 .3 Logické obvody T T L....................................................................1 0 8

4.3.1 Činnost logického členu NAND.............................................111

4 .4 Přenosová charakteristika logického členu NAND 1 1 5 4 .5 Logický člen N O R........................................................................1 1 8

4 .6 yýstupní větvení logických č le n ů ...........................................1 1 9

4 .7 Cleny s otevřeným i kolektory...................................................1 2 0

4 .8 Výkonová h r a d la..........................................................................1 2 4

4 .9 M odifikace obvodů TTL..............................................................1 2 5

4 .1 0 Logické obvody CMOS a H C M O S....................................... 1 2 8

4 .1 1 U nipolární tranzistory ve spínacím re ž im u.....................131

4.11.1 Základní zapojení tranzistorů MOSFET:.............................132

4 .1 2 Logický člen CMOS ................................................................. 1 3 4

4 .1 3 Přenosová charakteristika invertoru CM O S....................1 3 6

4 .1 4 Základní údaje obvodů CM O S..............................................1 3 9

4 .1 5 Logické členy CMOS: NOR a NAND................................... 1 3 9

4 .1 6 Spojování obvodů TTL a C M O S...........................................1 4 3

5 .0 Praktické seznám ení s integrovanými obvody .... 1 4 7

5.1 D eska kontaktního p o le............................................................. 1 4 7

5 .2 D eska plošných spojů s o b jím k o u.........................................1 4 8

5 .3 Zdroj n a p ětí................................................................................... 1 5 0

5 .4 V šeobecné pokyny........................................................................151

5 .5 Z kušební zapojení s logickými obvody T T L........................1 5 4

5 .6 Logické obvody C M O S ...............................................................1 7 0

5.6.1 Zacházení s obvody CMOS.....................................................171

5.6.2 Domácí pracoviště pro obvody CMOS.................................. 172

5.6.3 Než zapojíme první hradlo CM OS.........................................176

5.6.4 Praktická činnost s obvody CM OS........................................ 180

5 .7 Logické obvody HCM OS............................................................1 8 2

5.7.1 Parametry obvodů HCMOS....................................................183

5.7.2 Praktická činnost s obvody HCMOS......................................184

5 .8 Označování logických stavů a ú ro v n í................................... 1 8 6

6 .0 Jednoduché sekvenční obvody............................... 1 8 9

6.1 Bistabilní R-S klopný o b v o d.................................................. 190

6.1.1 R-S klopný obvod s hradly NOR............................................. 190

6.1.2 R-S klopný obvod s hradly NAND..........................................197

6 .2 A stabilní klopné o b v o d y............................................................2 0 8

6.2.1 Astabilní klopný obvod v souměrném zapojení................... 208

6.2.2 Astabilní klopný obvod v nesouměrném zapojení................210

6.2.3 Ověření činnosti astabilních klopných obvodů.................... 212

6 .3 Schm ittův klopný o b v o d............................................................2 2 3

7 .0 M inipracoviště pro číslicovou tech n ik u................2 3 0

7.1 Sestava m in ip raco v iště...................................... 2 3 1

7.1.1 Zdroj napětí ze suchých článků..............................................234

7.1.2 Mechanické díly.......................................................................236

7.1.3 Elektrické díly.......................................................................... 237

7.1.4 Celková m ontáž........................................................................ 240

7 .2 D okonalejší p raco v iště..............................................................2 4 1

7.2.1 Sítový zdroj stabilizovaného napětí.......................................242

7.2.2 Zobrazovací modul s osmi světelnými diodami....................243

7 .3 Logické so n d y............................................................................... 2 4 9

7.3.1 Logická sonda 1 ........................................................................249

7.3.2 Logická sonda 2 ........................................................................257

7.3.3 Logická sonda 3 ........................................................................260

7.3.4 Uvádění logických sond do chodu.........................................263

8 .0 Paměťové členy a jejich k o n stru k ce......................2 6 5

8.1 Klopný obvod typu D ..................................................................2 6 6

8.1.1 Integrovaný obvod 7474 jako klopný obvod D .................... 269

8.1.2 Integrovaný obvod 7475 jako klopný obvod D .................... 275

8 .2 Klopný obvod typu J - K .............................................................. 2 8 0

8.2.1 Dvoustupňový klopný obvod J-K............................................282

8.2.2 Integrovaný obvod 7472 jako dvoustupňový

klopný obvod J-K.......................................................................284

8.2.3 Integrovaný obvod 74LS112 jako dvojnásobný

klopný obvod J-K.......................................................................287

8 .3 Posuvné reg istry..........................................................................2 8 9

8.3.1 Integrovaný obvod 7495 jako posuvný reg istr.................... 292

8.3.2 Kruhový reg istr........................................................................297

8.3.3 Integrovaný obvod 74164 jako posuvný registr...................304

8 .4 Registr typu LATCH....................................................................3 1 1

9 .0 Elektronické čítače a děliče k m ito čtu..................3 1 4

9 .1 Dvojkové binární čítače vpřed a v z a d..................................3 1 5

9 .2 Dělič k m ito čtu..............................................................................3 2 0

9.3.1 Integrovaný obvod 7493 jako čítač........................................323

9.3.2 Integrovaný obvod 74193 jako čítač......................................326

9 .4 Čítače B C D.....................................................................................3 3 0

9.4.1 Integrovaný obvod 7490 jako čítač v kódu B C D..................331

9 .5 Čítač m odulo n .............................................................................3 3 5

9.5.1 Integrovaný obvod 74193 jako čítač modulo n .................... 336

9 .6 Zvětšení rozsahu č íta č e.............................................................3 3 9

10 D ekodér - p řev o d n ík....................................................3 4 2

10.1 Desítkový dekodér kódu BCD ..............................................3 4 5

10.1.1 Integrovaný obvod 7442 jako dekodér 1 z 10....................345

10.2 Integrovaný obvod 7 4 1 5 4 jako deko d ér 1 z 1 6 ............3 4 8

10.3 Integrovaný obvod 4 0 1 7 jako čítač /d e k o d é r................3 5 1

1 0 .4 Obvody pro ovládání větších zátěží.....................................3 5 4

10.4.1 Výkonový obvod pro velké zátěže......................................355

1 0 .5 Zobrazovací jednotky s dekadickým i číslicem i..............3 6 4

10.5.1 Zobrazovací jednotky LED...................................................364

10.5.2 Zobrazovací jednotky LCD...................................................370

1 0.6 D ekodér kódu BCD pro sedm isegm entové displeje .... 3 7 2

1 0 .7 Čítání rychlých periodických jevů

a zobrazování n a segm entovkách.......................................3 7 9

1 0 .8 M ěřicí obvod s 2 dekádam i - ve statickém re ž im u 3 8 4

10.8.1 Kontrola funkce jednotlivých obvodů logickou sondou 390

1 0 .9 M ultiplexní - dynam ický režim zo b razo v ačů..................3 9 3

11 M ultiplexer - datový s e le k to r...................................3 9 6

11.1 Výběr vstupních d at m u ltip lex erem ...................................3 9 7

1 1.2 Převod paralelních dat n a sériové slo v o..........................4 0 1

1 1.3 Integrovaný obvod 7 4 1 5 1 - osm ibitový m ultiplexer . 4 0 2

1 1 .4 M ultiplexer při tvorbě log. (booleovských) f u n k c í 4 0 5

12 D e m u ltip le x er.................................................................4 0 7

13 Polovodičové pam ěti ....................................................4 1 1

13.1 Rozdělení polovodičových p a m ě tí.......................................4 1 2

1 3.2 K onstrukce paměťových členů SRAM a DRAM..............4 1 7

13.3 Organizace pam ětí SRAM.......................................................4 2 0

13.3.1 Organizace vnitřní paměťové bu ň k y...................................422

1 3.3 K onstrukce paměťových členů R O M ..................................4 2 4

13.3.1 Paměť ROM s diodovou m aticí.............................................424

13.3.2 Paměť ROM s tranzistory FET.............................................427

13.3.3 Programovatelná paměť FLASH..........................................428