Автоматика асослари ва микропроцессор техникаси

МАЪРУЗА № 5


Автоматиканинг рақамли қурилмалари

Режа

1. 
   Мантиқли сигналлар ва улар устида бажариладиган асосий оддий амаллар.
   
2. 
   Мураккаб мантиқли қурилмалар: Шифратор ва дешифратор, кодларни ўзгартирувчи қурилма, саноқли қурилма, импульс частотасини бўлувчи ва импульсларни тақсимловчи қурилма.
   
3. 
   Триггерлар ва уларнинг турлари.
   
4. 
   Кетма-кет ва параллел ишловчи регистрлар.
   
5. 
   Қўшувчи қурилмалар.
   
6. 
   Хотира қурилмалари.
   

Автоматиканинг рақамли қурилмалари
Яримўтказгичли электроника ривожланишининг замонавий босқичи бир кристалл ЭҲМ, RISC процессор, микропроцессорли тизимлар, хотира қурилмалари, интеграл схемаларнинг катта тўпламда ишлаб чиқарилиши ва кенг номенклатураси яратилиши билан характерланади. Мантиқий матрицалар билан дастурланадиган матрицали кристаллар базасидаги катта интеграл схемалар (КИС) нинг буюртмали бозори сезиларли даражада ривожланмоқда.
Автоматика ва автоматлаштиришда рақамли қурилмаларнинг аҳамияти жуда катта.
Рақамли қурилма – рақамли маълумотни қабул қилиш, қайта ишлаш ва узатиш учун хизмат қиладиган қурилма ҳисобланади. ЭҲМ, компьютерлар ва бошқа автоматлаштириш қурилмаларининг асосий қурилмалари рақамли қурилмалар ҳисобланади.
Рақамли қурилма элементлари - қурилмани мантиқий лойиҳалаш ва техник ишлатишда бўлинадиган кичик вазифавий қисмларидир. Ушбу кичик вазифавий қисмлар оддий мантиқий ёки ёрдамчи вазифани бажаради.
Интеграл схемалар, турли хил транзисторлар ва диодлар, резисторлар, конденсаторлар ва индукторлар рақамли қурилма элементларининг компонентлари бўлиб ҳисобланади.
Рақамли қурилма элементлари қўлланилиш тартибига кўра қуйидагиларга бўлинади: мантиқий, эслаб қолувчи, кучайтирувчи-шакллантирувчи, ёрдамчи, махсус қурилмалар.
Мантиқий элементлар - рақамли қурилмаларнинг конкрет структураси билан аниқланадиган мантиқий вазифаларни амалга оширади.
Хотира элементлари - маълумот ва дастурларни рақамли кодлар кўринишида сақлайдиган қурилмаларда ишлатилади.
Кучайтирувчи-шакллантирувчи элементлар – рақамли қурилмаларнинг турли занжирларидаги ностандарт сигналларни мантиқий элементлар қайта ишлаш мумкин бўлган сигналлар даражасига ўзгартириб беради.
Ёрдамчи элементлар – бирон бир аниқ вазифани бажармасдан балки ёрдамчи, қўшимча вазифаларни бажаришда қўлланилади (масалан рақамли қурилма ишлаш қобилиятини назорат қилишда).
Рақамли қурилмалар иккилик ўзгарувчиларни кодлаш усулига кўра қуйидагиларга бўлинади: импульсли, динамик потенциалли, импульсли-потенциалли, ва фазали.
Импульсли элементларда - «1» ток ёки кучланишнинг электр импульси мавжудлигини, «0» тегишли сигнални мавжуд эмаслигини (йўқлигини) кўрсатади.
Динамик элементларда - «1» импульслар қутиси ёки маълум вақт оралиғидан кейин оралиғидан кейин янгиланадиган потенциални, «0» - эса импульснинг йўқлигини (ёки тескариси) кўрсатади.
Потенциал элементларда кирувчи ва чиқувчи иккилик ўзгарувчилар турли катталикдаги электр потенциали кўринишида кодланади.
Импульсли-потенциалли элементларда сигнала киришда потенциал даражада ҳам, электр импульси сифатида ҳам узатилиши мумкин, чиқиш сигнали эса қоидага кўра импульсли характерга эга бўлади.
Импульсли сигнал – такт давомийлигидан кичик бўлган давомийликдаги сигналдир.
Фазали элементларда сигналлар синусоидал кучланиш кўринишида қабул қилинади, «1» ва «0» иккилик ўзгарувчилари таянч кучланишларига нисбатан синусоидал кучланишлар фазаси билан кодланади.
Мантиқий вазифани амалга ошириш кўринишига қараб мантиқий элементлар шартли равишда ВА, ЁКИ, ЙЎҚ, ВА-ЙЎҚ, ЁКИ-ЙЎҚ вазифаларини бажарадиган бир поғонали мантиқий элементга ҳамда ВА-ЁКИ, ЁКИ-ВА, ВА-ЁКИ-ЙЎҚ, ЁКИ-ВА-ЙЎҚ, ВА-ЁКИ-ВА, ва ҳ.к. вазифаларини бажарадиган мантиқий элементларга ажратилади.
Мантиқий элементларнинг иш қобилияти параметрларнинг сонли қийматига қўйилган техник шартларни бир вақтда бажарилиши давомида ахборот сигналларини тўғри узатиш билан белгиланади.
Мураккаб мантиқий қурилмаларга қуйидагилар киради: шифратор ва дешифратор, кодларни ўзгартирувчи қурилма, саноқли қурилма, импульс частотасини бўлувчи ва импульсларни тақсимловчи қурилма, триггерлар, регистрлар, қўшувчи қурилмалар, хотира қурилмалари.