1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств




Скачать 16.31 Kb.
Название1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств
страница1/3
Дата03.02.2016
Размер16.31 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3

Трёхгорный технологический институт – филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»




Для группы: 5ВТ39

По дисциплине: «Схемотехника ЭВМ»


1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств


1.1. Простейшие модели и система параметров логических элементов


1.1.1. Простейшие модели логических элементов. Что является характеристикой сложности ИС, каким образом она измеряется? Проблема универсальности для ИС с жёсткой структурой. Какие элементы доминируют в схемах внутренних областей БИС/СБИС? Перечислите области использования ТТЛ (ТТЛШ). Назовите особенности использования ЭСЛ элементов. Приведите обозначение идеализированного логического элемента и модель логического элемента с фиксированной задержкой. Соглашения положительной и отрицательной логики. От чего зависит выбор базиса для реализации схемы? От чего зависит быстродействие или даже работоспособность ЦУ?

1.1.2. Статистические параметры логических элементов. Перечислите важнейшие статические параметры логических элементов. Положительные и отрицательные помехи.

1.1.3. Быстродействие логических элементов. От чего зависит быстродействие ЦУ? Приведите пример временной диаграммы процессов переключения логического элемента. С помощью какого соотношения можно оценить значения реальных задержек? Предельно допустимая ёмкость.

1.1.4. Мощности потребления логических элементов. Статическая и динамическая потребляемые мощности. Полная потребляемая мощность.


1.2. Типы выходных каскадов цифровых элементов


1.2.1. Логический выход. Какие типы выходов могут иметь цифровые элементы? Схема выходной цепи цифрового элемента с логическим выходом. График изменения потребляемого им тока в процессе переключения. Каковы особенности логических выходов.

1.2.2. Элементы с тремя состояниями выхода. Какие типы выходов могут иметь цифровые элементы? Каким значком обозначаются выходы с тремя состояниями? Типы буферных каскадов с третьим состоянием. Каковы особенности использования выходов с тремя состояниями выхода?

1.2.3. Выход с открытым коллектором. Какие типы выходов могут иметь цифровые элементы Каким значком обозначаются выходы открытым коллектором? Схема выходной цепи цифрового элемента с открытым коллектором. Реализация монтажной логики выходов элемента с открытым коллектором. Схемы для расчёта минимального и максимального значений сопротивления внешней цепи в каскадах с открытым коллектором. Расчёт минимального и максимального значений сопротивления внешней цепи в каскадах с открытым коллектором. Каковы особенности использования выходов с открытым коллектором?

1.2.4. Выход с открытым эмиттером. Какие типы выходов могут иметь цифровые элементы? Для каких элементов характерен выход с открытым эмиттером? Реализация монтажной логики выходов элемента с открытым эмиттером. Схема «эмиттерного дота».


1.3. Паразитные связи цифровых элементов по цепям питания


1.3.1. Фильтрация питающих напряжений в схемах ЦУ. Какова причина появления токовых импульсов в цепях питания? Поясните процесс возникновения импульсных помех при переключении цифрового элемента. Перечислите известные вам методы борьбы с опасными помехами.


1.4. Передача сигналов в цифровых узлах и устройствах.

Помехи в сигнальных линиях. Сигнальные линии повышенного качества


1.4.1. Перекрёстные помехи. Перечислите известные вам импульсные помехи, которые могут возникать в ЦУ. Какие помехи называются перекрёстными? Поясните процесс возникновения перекрёстных помех. Способы борьбы с перекрёстными помехами. Электромагнитные наводки. Борьба с электромагнитными наводками.

1.4.2. Искажения сигналов в несогласованных линиях. Какие линии передачи информационных сигналов называются длинными? С помощью какого отношения можно вычислить волновое сопротивление линии? В каком случае падающая волна поглощается нагрузкой, а в каком отражается в конце линии? С помощью какого выражения можно вычислить коэффициент отражения? Какие методы используют для устранения паразитных колебаний в длинной линии?

1.4.3. Параллельное согласование волновых сопротивлений. С помощью какого отношения можно вычислить волновое сопротивление линии? В каком случае падающая волна поглощается нагрузкой, а в каком отражается в конце линии? Какие линии передачи информационных сигналов называются длинными? Какие методы используют для устранения паразитных колебаний в длинной линии? Поясните механизмы параллельного согласования волновых сопротивлений.

1.4.4. Последовательное согласование волновых сопротивлений. С помощью какого отношения можно вычислить волновое сопротивление линии? В каком случае падающая волна поглощается нагрузкой, а в каком отражается в конце линии? Какие линии передачи информационных сигналов называются длинными? Какие методы используют для устранения паразитных колебаний в длинной линии? Поясните механизмы последовательного согласования волновых сопротивлений.

1.4.5. Линии передачи сигналов. Назовите известные вам способы реализации межсоединений на печатных платах. Перечислите особенности названных способов. Приведите пример схемы помехоустойчивой передачи сигнала. Какие проблемы возникают с реализацией межсоединений в СБИС?

1.4.6. Помехи и помехоустойчивость цифровых устройств (ЦУ). Назовите известные вам причины и источники помех в ЦУ. Какие помехи называются перекрёстными? Помехи в цепях питания. Соединение элементов через общий источник питания и шины подвода. Эквивалентная схема шины питания логических элементов. Помехоустойчивость логического элемента. Повешение помехоустойчивости логических элементов.

1.4.7. Способы уменьшения помех в цифровых логических схемах. Виды шунтирования в цифровых ИС. Шунтирование элементов, которые передают и принимают сигналы за пределы печатной платы.


1.5. Вспомогательные элементы цифровых узлов и устройств


1.5.1. Элементы задержки. Перечислите известные вам вспомогательные элементы цифровых устройств. Назовите известные вам способы реализации элементов задержки. Схема задержки с RC-цепочкой. Расчёт величины задержки для данной схемы. Особенности использования. Одновибраторы. Интегральные элементы задержки.

1.5.2. Формирование импульсов по длительности. Перечислите известные вам вспомогательные элементы цифровых устройств. Назовите задачи формирования импульсов по длительности. Приведите пример схемы формирования импульса по длительности.

1.5.3. Генераторы импульсов. Перечислите известные вам вспомогательные элементы цифровых устройств. Приведите примеры схем генераторов симметричных и несимметричных импульсов. Перечислите особенности генераторов импульсов на логических элементах и элементах задержки. Что необходимо для получения импульсных последовательностей с высокой стабильностью частоты?

1.5.4. Элементы индикации. Перечислите известные вам вспомогательные элементы цифровых устройств. На каких физических явлениях может быть основано преобразование электрических сигналов в видимое изображение? От чего зависит яркость свечения светодиода. Семисегментные индикаторы (ССИ) с общим анодом и общим катодом. Кокой тип выхода логического элемента удобнее использовать для управления работой ССИ? Приведите примеры схем управления ССИ с общим анодом, общим катодом и использованием усилительных каскадов.


1.6. Типовые ситуации при построении узлов и устройств на стандартных ИС


1.6.1. Режимы неиспользуемых входов. Принципиально возможные и рекомендуемые режимы неиспользуемых входов логических элементов.

1.6.2. Режимы неиспользуемых элементов. Принципиально возможные и рекомендуемые режимы неиспользуемых элементов, имеющихся в корпусе ИС.

1.6.3. Наращивание числа входов. Получение нужного числа входов для элементов И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Схемы наращивания числа входов.

1.6.4. Снижение нагрузок на выходах логических элементов. Способы снижения нагрузок на выходах логических элементов. Схемы снижения нагрузки на выходах логических элементов.


2. Функциональные узлы комбинационного типа


2.1. Введение в проблематику проектирования ЦУ комбинационного типа


2.1.1. Введение в проблематику проектирования ЦУ комбинационного типа. В чём заключаются отличия между комбинационными цепями (КЦ) и автоматами с памятью (АП)? От чего зависят выходные величины КЦ? Какие этапы содержит проектирование произвольной логики комбинационного типа? Перечислите известные вам средства реализации функций, используемые в современной схемотехнике. Критерии качества проектирования ЦУ.

2.1.2. Статические и динамические риски (гонки). Какие явления называются рисками? Какие риски называются статическими, а какие динамическими? Приведите примеры комбинационных схем, в которых возможно возникновение рисков. Способы исключения возможных сбоев в работе ЦУ.

2.1.3. Гонки по входу. В каких случаях могут возникать гонки по входу? Приведите примеры схем, в которых могу возникнуть гонки по входу. Методы минимизации гонок по входу.


2.2. Двоичные дешифраторы


2.2.1. Схемотехническая реализация дешифраторов. Какое устройство называют двоичным дешифратором? Какой дешифратор называют полным, а какой неполным? Приведите условное графическое обозначение дешифратора и его схемную реализацию. Каким выражением определяется время установления выходного сигнала дешифратора? Наращивание размерности дешифратора. Воспроизведение произвольных логических функций с помощью дешифратора и дизъюнкторов.


2.3. Приоритетные и двоичные шифраторы


2.3.1. Приоритетные и двоичные шифраторы. Какое устройство называется двоичным шифратором? Какое устройство называется приоритетным шифратором? Наращивание размерности приоритетного шифратора.

2.3.2. Указатели старшей единицы. Какие функции выполняют указатели старшей единицы? Каким образом можно реализовать схему указателя старшей единицы?


2.4. Мультиплексоры и демультиплексоры


2.4.1. Мультиплексоры и демультиплексоры. Какое устройство называется мультиплексором? На какие группы делятся входы мультиплексора? Упрощённое представление мультиплексора многопозиционным ключом. Реализация мультиплексора на элементах И-НЕ. Наращивание размерности мультиплексоров. Какие функции выполняют демультиплексоры? Приведите примеры условного графического обозначения мультиплексоров и демультиплексоров.


2.5. Универсальные логические модули на основе мультиплексоров


2.5.1. Первый способ настройки УЛМ. Для чего используют универсальные логические модули (УЛМ)? Схема использования мультиплексора в качестве УЛМ. Примеры воспроизведения функций при настройке константами.

2.5.2. Второй способ настройки УЛМ. Для чего используют универсальные логические модули (УЛМ)? Схема использования мультиплексора в качестве УЛМ. Примеры воспроизведения функций при переносе одного аргумента в число сигналов настройки. Приведите пример схемы воспроизведения функции четырёх аргументов на мультиплексоре «4--1».

2.5.3. Пирамидальные структуры УЛМ. Для чего используют универсальные логические модули (УЛМ)? Схема использования мультиплексора в качестве УЛМ. Приведите пример УЛМ, построенного на нескольких мультиплексорах. Какими способами можно искать сигналы настройки для мультиплексоров первого яруса? Использование УЛМ в современных СБИС программируемой логики.


2.6. Компараторы


2.6.1. Компараторы. Какие функции выполняет компаратор? Приведите пример условного графического обозначения компаратора с тремя выходами. Запишите известные вам отношения, используя отношения «равно» и «больше». Приведите пример схемы компаратора на равенство .в базисе И-НЕ. Приведите пример компаратора с тремя выходами для двухразрядных слов.


2.7. Схемы контроля


2.7.1. Мажоритарные элементы. Назовите цели и задачи контроля, диагностики и исправления ошибок в работе ЦУ. Почему добавление к функциям устройства контроля всегда связано с избыточностью? Перечислите какие ИС выпускают для использования в системах контроля.

2.7.2. Контроль по модулю 2. Какие функции выполняют мажоритарные элементы? Приведите пример схемы голосования с мажоритарным элементом. Что такое Кодовая комбинация? Что такое код? Что называется минимальным кодовым расстоянием? Что называется кратностью ошибки? Понятие веса комбинации. Условия обнаружения и исправления ошибок при использовании кодов. В каких случаях контроль по модулю два будет эффективен?

2.7.3. Схемы свёртки. Схемы свёртки пирамидального и последовательного типов. Согласно какого выражения можно определить число логических элементов в схеме свёртки и её логическую глубину?

2.7.4. Передача данных с контролем по модулю 2. Назовите цели и задачи контроля, диагностики и исправления ошибок в работе ЦУ. Почему добавление к функциям устройства контроля всегда связано с избыточностью? Перечислите какие ИС выпускают для использования в системах контроля.

2.7.5. Контроль логического преобразователя. Схема контроля логического преобразователя по модулю два.

2.7.6. Контроль с использованием кодов Хэмминга. Возможно ли исправлять единичные ошибки с использование кодов Хэмминга? Расскажите о методах контроля с помощью кодов Хэмминга. Что называется синдромом? Чему равно минимальное кодовое расстояние обычного кода Хемминга? Чему равно минимальное кодовое расстояние модифицированного кода Хемминга? Чем различаются эти коды?

2.7.7. Схемы кодера и декодера для кода Хемминга. Назовите цели и задачи контроля, диагностики и исправления ошибок в работе ЦУ. Почему добавление к функциям устройства контроля всегда связано с избыточностью? Перечислите какие ИС выпускают для использования в системах контроля.


2.8. Сумматоры


2.8.1. Одноразрядный сумматор. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Таблица истинности одноразрядного сумматора. Аналитические выражения функций суммы и переноса для одноразрядного сумматора. Схема одноразрядного сумматора. Условное графическое обозначение одноразрядного сумматора. Пути распространения сигналов в одноразрядном сумматоре. Каким образом оценивается быстродействие одноразрядного сумматора?

2.8.2. Последовательный сумматор. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Схема сумматора для последовательных операндов.

2.8.3. Параллельный сумматор с последовательным переносом. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Схема параллельного сумматора с последовательным переносом. С помощью какого выражения можно вычислить длительность суммирования в таком сумматоре?

2.8.4. Параллельный сумматор с параллельным переносом. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Структура параллельного сумматора с параллельным переносом. Что представляет собой функция генерации и функция прозрачности? Каков диапазон разрядностей, в которых проявляются достоинства сумматоров с параллельным переносом?

2.8.5. Сумматоры с групповой структурой. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Схема группового сумматора с цепным переносом. С помощью какого выражения можно вычислить длительность суммирования в таком сумматоре? Схема группового сумматора с параллельным переносом. С помощью какого выражения можно вычислить длительность суммирования в таком сумматоре?

2.8.6. Сумматор с условным переносом. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Схема сумматора с условным переносом.

2.8.7. Накапливающий сумматор. Какие функции выполняют сумматоры? Назовите известные вам типы сумматоров. Структура накапливающего сумматора.

  1   2   3

Похожие:

1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconДипломная работа выполнена в цехе цифровой фотограмметрии фгуп урпцг «Уралгеоинформ»
Дипломная работа посвящена исследованию возможностей цифровой фотограмметрической системы photomod, предназначенной для решения полного...
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconОтветы к экзамену Традиционные принципы построения ЭВМ. Какие еще принципы построения ЭВМ вы знаете?
Основные из традиционных принципов построения эвм, сформулированные фон Нейманом
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconПрограмма вступительного испытания (собеседование/устный экзамен) по дисциплинам «Информационная безопасность и защита информации»
Формы представления моделей. Методы анализа и синтеза систем управления. Использование микропроцессоров и микро-эвм в системах управления....
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconУрок Моделирование схем Может показаться странным, но в пакете Orcad 1 имеется два моделятора. «Родной»
Она применяется как для цифровых, так и для аналоговых и смешанных (аналого-цифровых) схем. Оба моделятора вызываются из графического...
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconРеспублики Беларусь «24»
Целью дисциплины является изучение свойств основных классов радиотехнических материалов и их применения для изготовления деталей...
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств icon5 Управление службами и приложениями на удаленных и локальных пк
Пк осуществляется с помощью оснастки Диспетчер устройств консоли Управление компьютером. В окне этой оснастки графически отображается...
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconТ ехнология применения цифровых образовательных ресурсов в изучении элементов комбинаторики и теории вероятностей
Технология применения цифровых образовательных ресурсов в изучении элементов комбинаторики
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconТеория и практика бесконтактного теплового контроля буксовых узлов в поездах
Миронов А. А., Образцов В. Л., Павлюков А. Э. Теория и практика бесконтактного теплового контроля буксовых узлов в поездах. 2012г....
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств icon1. Сущность и функции денег. Денежное обращение
Благодаря форме построения он дает общую канву изучаемого курса, помогает вычленить узловые положения и проблемы, проследить их внутреннюю...
1. Схемотехнические проблемы построения цифровых узлов и устройств iconЗакономерность построения графиков функции методом сложения, умножения и деления
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница