Опис навчальної дисципліни ВВ1.1.02

«Цифрова схемотехніка»

Обсяг навчального часу: 6 кредитів ЕCTS, 180 годин.

Мета навчальної дисципліни: надання студентам повної уяви про елементну базу, принципи функціонування, характеристики та схемотехніку сучасних мікроелектронних приладів і мікросхем.

Предмет вивчення: інтегральні мікросхеми, операційні підсилювачі та численні каскади на них, логічні елементи, тригери, лічильники, регістри, мультиплексори, демультиплексори, шифратори, дешифратори, перетворювачі кодів, цифро-аналогові та аналого-цифровім перетворювачі, формувачі рівнів сигналів, їхні принципи дії, характеристики, параметри та методика розрахунку.

Завдання навчальної дисципліни: вивчення основних схем цифрових пристроїв на дискретних електронних приладах та інтегральних мікросхемах, аналогових пристроїв на дискретних компонентах: подільники напруги, випрямлячі, амплітудні обмежувачі, стабілізатори, підсилювачі на біполярних та польових транзисторах, електровакуумних приладах, ключі, автогенератори, фотоелектричні та газорозрядні прилади, цифрові індикатори, фотоелектричні та світловипромінювальні прилади, оптрони, лазери

Зміст навчальної дисципліни: Класифікація цифрових пристроїв. Цифрові сигнали. Основні поняття алгебри логіки. Форми зображення логічних функцій. Реалізація логічних функцій бульового базису. Функція логічного заперечення НЕ. Функція логічного множення. Функція логічного додавання. Комбіновані логічні функції.

Класифікація цифрових елементів. Параметри логічних елементів. Типи логічних елементів та їхні порівняльні характеристики. Транзисторно-транзисторна логіка (ТТЛ). Транзисторно-транзисторна логіка з діодом Шотткі (ТТЛШ). Емітерно-зв’язана логіка ЕЗЛ        . Інтегральна інжекційна логіка І2Л. Логічні елементи на польових структурах. МОН-логіка. КМОН-логіка. Логічний елемент з трьома станами. Узгодження логічних мікросхем. Правила схемного включення елементів.

Тригери. Параметри тригерів. Асинхронний Л& тригер. Синхронний Л-тригер. D-триггер. Ж-тригер. АЖ-тригер. Підвищення завадостійкості тригерів. Формувачі тривалості фронтів. Методи боротьби з впливом деренчання контактів.

Лічильники імпульсів. Регістри. 

Комбінаційні пристрої. Загальні відомості. Шифратори. Дешифратори. Перетворювачі кодів. Мультиплексори. Демультиплексори. Цифрові компаратори. Програмовані логічні матриці. Матрична схема. Дворівневі та трирівневі ПЛМ. Особливості роботи комбінаційних пристроїв.

Запам’ятовувальні пристрої. Класифікація запам’ятовувальних пристроїв. Параметри ЗП. Оперативні запам’ятовувальні пристрої. Статичні запам’ятовувачі ВІС ОЗП. Структура ВІС ОЗП. Інформаційні та керуючі сигнали ВІС ОЗП        3. Постійні запам’ятовувальні пристрої (ПЗП). Класифікація ПЗП. Структура ВІС ПЗП.

Цифро-аналогові та аналого-цифрові перетворювачі. Параметри ЦАП. Схеми ЦАП. Параметри АЦП. Схеми АЦП. АЦП розгортального перетворення. АЦП стежного перетворення. АЦП паралельного кодування. Послідовно-паралельні АЦП.

Фотоелектричні, випромінювальні та індикаторні прилади. Фотоелектричні прилади. Люмінесцентні індикатори. Напівпровідникові індикатори. Рідинно-кристальні індикатори.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

Знати: елементну базу цифрової схемотехніки, специфічні особливості моделювання пристроїв цифрової схемотехніки; сутність та особливості елементної бази цифрової схемотехніки; здатність охарактеризувати основні етапи створення пристроїв на основі елементної бази цифрової схемотехніки.

Уміти: на основі стандартних та оригінальних рішень, добирати зміст, техніки планування, організацію відповідно задач реалізації пристроїв на основі елементної бази цифрової схемотехніки; моделювати пристрої з наявної елементної бази, використовувати різні засоби інформаційних технологій в процесі реалізації схем з елементної бази цифрової схемотехніки.

Володіти: здатністю реалізації креативних підходів до вибору засобів елементної бази цифрової схемотехніки; техніками створення плану елементної бази цифрової схемотехніки, розробки сценарію реалізації пристроїв на основі елементної бази цифрової схемотехніки; знаходити творчо-організаційні рішення в нестандартних ситуаціях із застосування засобів цифрової схемотехніки.