Элементная база

2. Элементная база

 

2.1 Выбор и обоснование элементной базы

В качестве основной серии была выбрана К555. Микросхемы К555 представляют собой цифровые маломощные схемы, выполненные по биполярной технологии на основе транзисторно-транзисторной логики с диодами Шотки (ТТЛШ). В состав этой серии входит функционально полный набор устройств цифровой обработки информации, включая ЛЭ, арифметические устройства, триггеры, счетчики, регистры хранения и сдвига, шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, магистральные элементы и др. Микросхемы полностью совместимы с ИС К133, К155, КМ155 по логическим уровням, напряжению питания, помехоустойчивости и при одинаковом быстродействии потребляют в 5 раз меньшую мощность от источника питания на один базовый ЛЭ. Логические уровни напряжения составляют не более 0,4 В при токе нагрузки 8 мА для низкого уровня и не менее 2,4 В - для высокого уровня (для ряда микросхем высокий уровень напряжения 2,5 В). Помехоустойчивость схем – не менее 0,3 В, нагрузочная способность не менее 20 ИС.

Конструктивно-технологически ИС К555 выполнены по планарно-эпитаксиальной технологии с изоляцией p-n переходами, имеют унифицированные корпуса, число выводов которых составляет 14..28.

Из-за отсутствия в серии К555 некоторых ИС дополнительно были взяты элементы из следующих серий: К155, К514 и К1533.

2.2 Использованные элементы

1. Логический элемент НЕ (К555ЛН1 – 6 элементов в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X	Y
0	1
1	0

2. Логический элемент 2ИЛИ (К555ЛЛ1 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1	X2	Y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

3. Логический элемент 3ИЛИ-НЕ (К555ЛЕ4 – 3 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1	X2	X3	Y
0	0	0	1
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	0

4. Логический элемент 2И (К555ЛИ1 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1	X2	Y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

5. Логический элемент 3И (К555ЛИ3 – 3 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1	X2	X3	Y
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

6. Буферный повторитель (КР1533ЛП16 – 6 элементов в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X	Y
0	0
1	1

7. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (К555ЛП5 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1	X2	Y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

8. JK‑триггер (КР1533ТВ15 – 2 элемента в корпусе) УГО:

Q

При работе в асинхронном режиме перевод триггера в единичное и нулевое состояния осуществляется по входам S и R соответственно. При синхронном управлении, когда используются входы J и K, смена состояний совершается по положительному фронту тактового импульса на входе C. Вход K является инверсным.

9. D‑триггер (К555ТМ2 – 2 элемента в корпусе) УГО:

Q

Триггер функционирует как в синхронном, так и в асинхронном режимах. В последнем случае управление осуществляется по входам S и R. При работе в синхронном режиме  и запись информации с входа D происходит по положительному фронту тактового импульса C.

10. Восьмиразрядный регистр сдвига с последовательным выходом (К555ИР10 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Входная информация, представленная в параллельном коде на входах D, записывается в регистр асинхронно при . Причем состояния других входов могут быть произвольными. После записи на выходе Q7 появляется логический уровень, отвечающий разряду D7 входного кода. Для сдвига информации вправо на один из тактовых входов C необходимо подать последовательность импульсов, по положительным фронтам которых происходит сдвиг и прием информации в последовательном коде по входу DR. На свободном входе C устанавливают уровень логического нуля. Обнуление регистра происходит при .

11. Восьмиразрядный регистр сдвига с параллельным выходом (К555ИР8 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Запись и сдвиг информации осуществляются под действием положительного фронта тактового импульса на входе C. На входе обнуления R в этом режиме устанавливают уровень логической единицы, а информацию подают на любой из входов D1, D2. Причем на свободном входе D фиксируют уровень логической единицы. Асинхронное обнуление регистра производится подачей уровня логического нуля на вход R.

12. Восьмиразрядный регистр с параллельными входом и параллельным выходом (К555ИР27 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Ввод данных происходит синхронно, по положительному фронту тактового импульса при . Для фиксации данных в регистре на входе L устанавливают уровень логической единицы.

13. Четырехразрядный асинхронный счетчик (К555ИЕ5 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Содержит два независимых делителя: на два и на восемь. Для образования делителя на шестнадцать выход Q0 соединяют с входом C2. Счет ведется в натуральном двоичном коде. Счет происходит по отрицательным фронтам сигналов C1 и C2. Асинхронное обнуление наступает при R1=R2=1.

14. Полный одноразрядный сумматор (К555ИМ5 – 2 элемента в корпусе) УГО:

Выполняет суммирование одноразрядных чисел. Результат выдается на выходе S0 с образованием переноса на выходе C1.

15. Двухканальный четырехразрядный стробируемый мультиплексор (К555КП16 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Функционирует в соответствии с таблицей истинности

A		DO3	DO2	DO1	DO0
x	1	0	0	0	0
0	0	DI30	DI20	DI10	DI00
1	0	DI31	DI21	DI11	DI01

16. Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный (К155ПР7 – 1 элемент в корпусе) УГО:

ИС построена на основе программируемого в процессе производства ПЗУ емкостью 256 бит. Одна структура позволяет преобразовывать шестиразрядный двоичный код в двухдекадный двоично-десятичный, с неполной второй декадой.

17. Дешифратор преобразователь с памятью (514ИД4А – 1 элемент в корпусе) УГО:

Наличие внутренней регистровой памяти позволяет хранить входную информацию после снятия данных с входа DI. Фиксация данных происходит при . В случае, если , реализуется режим преобразования без запоминания.