Hardver i softver - Dimitrije Stevanovi - Dragan Ili鰻温邸温一看鉛温.鰻艶岳
油
Takmienje na portalu www.nasaskola.net
"biramo najbolju lekciju"
februar 2012. godine,
Hardver i softver,
Raunarstvo i informatika,
Dimitrije Stevanovi, III-4
Dragan Ili,
Prva ni邸ka gimnazija "Stevan Sremac"
Hardver i softver - Dimitrije Stevanovi - Dragan Ili鰻温邸温一看鉛温.鰻艶岳
油
Takmienje na portalu www.nasaskola.net
"biramo najbolju lekciju"
februar 2012. godine,
Hardver i softver,
Raunarstvo i informatika,
Dimitrije Stevanovi, III-4
Dragan Ili,
Prva ni邸ka gimnazija "Stevan Sremac"
2. Realizacija prekidakih funkcija vr邸i se pomou logikih kola.
Postoje logika kola koja obavljaju razliite logike funkcije.
U ovom poglavlju bie govora o osnovnim logikim kolima koja se
srijeu u realnim digitalnim sistemima.
OSNOVNA LOGIKA KOLA
A A
1 0
A A 0 1
(a) (b)
Invertor (Logiko "NE" kolo): a) Simbol; b) Funkciona tabela.
3. A A B A.B
AB
(a) B 0 0 0
0 1 0
1 0 0
(c) A B 1 1 1
(b)
Logiko kolo "I": a) Simbol; b) Funkciona tabela; c) Ilustracija.
A
A +B A B A+B
B
(a) 0 0 0
0 1 1
A 1 0 1
1 1 1
(c) (b)
B
Logiko kolo "ILI": a) Simbol; b) Funkciona tabela; c)
Ilustracija.
4. A B A.B
0 0 1
0 1 1
A
A. B 1 0 1
(a) B (b) 1 1 0
Logiko kolo "NI": a) Simbol; b) Funkciona tabela.
A B A+B
0 0 1
A 0 1 0
A+ B 1 0 0
B 1 1 0
(a) (b)
Logiko kolo "NILI": a) Simbol); b) Funkciona tabela.
5. A B Q=A +B
0 0 0
A 0 1 1
Q=A + B 1 0 1
(a)
B 1 1 0
(b)
Logiko kolo "EX ILI": a) ematski prikaz; b) Funkciona
tabela.
A
A. B A
A+ B
B
Q Q
A. B A. B
B (a) (b)
Logiko kolo "EX ILI":
a) Realizacija na osnovu : Q = A B + A B
b) Realizacija na osnovu : Q = ( A + B) ( A + B) = ( A + B) ( A B)
6. REALIZACIJE OSNOVNIH LOGIKIH KOLA
Postoji vi邸e razliitih tehnika za realizaciju logikih kola.
Osnovni kriterijumi, na osnovu kojih se vrednuju logika kola, su:
- 邸to vei stepen integracije,
- 邸to vea brzina rada i
- 邸to manja discipacija.
Mi emo ovdje obraditi dvije tehnike, i to TTL i CMOS tehniku.
Kao tipinu, razmatraemo realizaciju "NI" kola ovim tehnikama.
7. Standardno TTL "NI" kolo sa dva ulaza.
VCC =5V
R C4
RC2 300 立
1,4K
R B1 4K T4
A D
T1 T2
B
NI
T3
R E2 1K
Tranzistor T1 sa slike je dvoemitorski i mo転e se ekvivalentirati sa dva
tranzistora kojima su baze i kolektori meusobno spojeni.
8. Vi邸e TTL "NI" kola prikljueno na izlaz jednog.
VCC VCC V CC
RC2 RC4 R B1 R B1
RB1 VBC1
+ T4 I R1
IC2 + I R1
A D
T1 I B2 T2 VCES2
B I B3 +
I E2
I + T3 VCES3
RE2 VBES3
硫IB 3 > NIR1
9. CMOS kola
Najpogodnija, za kola sa vrlo visokim stepenom integracije (VLSI), su tzv.
CMOS kola, koja koriste komplementarne MOSFET-ove.
ulaz izlaz +V DD +V DD
G1 G2
MF2
+VDD
n n p p
n MF1
S1 p D1 D2 S2
(a) (b)
CMOS Invertor: a) Struktura; b) ema sa do sada kori邸enim i alternativnim
simbolima za MOSFET.
Visok stepen +VDD
integracije.
1
0
Ilustrativna 邸ema CMOS invertora.
10. vi
VDD =10V
Vp
vu
4 6
Prenosna karakteristika CMOS invertora.
U praktinim realizacijama te転i se da prelazna oblast bude 邸to kraa.
Uvijek se usvaja neki napon iznad kojeg se nalazi nivo logike jedinice i, veoma
esto, se ista vrijednost usvaja za gornju granicu logike nule.
Ovaj napon se naziva napon praga logikog kola (Vp) i obino je, kod CMOS
kola, jednak polovini napona napajanja logikog kola (VDD/2).
Ulazne struje kod ovih kola praktino su jednake nuli.
Naponi, koji se koriste za napajanje CMOS kola, kreu se izmeu 3V i 15V.
U cilju za邸tite kola od statikog elektriciteta, dodaju se tzv. za邸titne diode.
11. Za邸to dva tranzistora?
a b
a n b
a) G b) G
NMOS tranzistor: a) Simbol; b) ematski prikaz;
a b a p b
a) G b) G
PMOS tranzistor: a) Simbol; b) ematski prikaz;
K
K
K
K
Bilateralni CMOS prekida.
12. Postupak projektovanja logikih CMOS kola za proizvoljnu
funkciju.
Pri projektovanju, uputno je prvo logiku funkciju realizovati pomou NMOS
tranzistora iji kraj e biti vezan na masu, zbog pouzdanog prenosa logike
nule.
Istu logiku funkciju treba realizovati i pomou PMOS tranzistora, iji kraj e biti
vezan na logiku jedinicu, radi pouzdanog prenosa logike jedinice.
NI 1
B n
A p p B
A n
a) b) NI
a) Dio NI kola u realizaciji sa NMOS tranzistorima;
b) Dio NI kola u realizaciji sa PMOS tranzistorima.
13. NI kolo: a) Strukturna 邸ema; b) Realizacija.
1 +V DD
p p
NI
NI
A A
n
B B
n
a) b)
14. NILI kolo: a) Strukturna 邸ema; b) Realizacija.
1 +V DD
p
p NILI
NILI
A B A B
n n
a) b)
15. Strukturna 邸ema realizacije logike funkcije
F = ABC + ABC
1
A B p p C
p
1
A p B p p C
p
p
F F
n
C n n C
B n n B
A n n A