Podstawy elektroniki cyfrowej

  • Dodaj recenzję:
  • 3463
  • Producent: WKŁ
  • Autor: Józef Kalisz
  • Cena netto: 58,10 zł 61,00 zł
Podstawy elektroniki cyfrowej

rok wydania: wydanie piąte, zmienione
ilość stron: 492
ISBN: 978-83-206-1667-5
format: B5
oprawa: twarda

Opis
W książce opisano podstawy teorii układów logicznych, budowę i właściwości cyfrowych układów scalonych, w szczególności wykonywanych w technologii CMOS, oraz ich zastosowania. Wykład języka VHDL do opisu i projektowania urządzeń cyfrowych jest uzupełniony przez przykłady i zadania projektowe. Książka zawiera również opis podstaw matematycznych, cyfrowego zapisu informacji i arytmetyki dwójkowej.
Książka jest podręcznikiem akademickim dla kursów poświęconych układom cyfrowym.

1. Podstawy matematyczne / 1
1.1. Rachunek zdań / 1
1.2. Rachunek zbiorów / 4
1.3. Kwantyfikatory / 9
1.4. Relacje i funkcje / 11
1.5. Algebra Boole'a / 16
Literatura / 19
2. Cyfrowy zapis informacji / 20
2.1. Określenia podstawowe / 20
2.2. Kody liczbowe / 24
2.2.1. Kody naturalne / 24
2.2.2. Konwersja liczb przedstawionych w kodach naturalnych o różnych podstawach / 30
2.2.3. Uzupełnienia liczb / 36
2.2.4. Zapis liczb dwójkowych ze znakiem / 37
2.2.5. Kody dwójkowo-dziesiętne (BCD) /40
2.2.6. Kody refleksyjne /42
2.2.7. Zmiennoprzecinkowy zapis liczb / 44
2.3. Kody alfanumeryczne / 48
2.4. Kody zabezpieczające przed błędami / 50
Literatura / 57
Zadania / 57
3. Arytmetyka dwójkowa / 59
3.1. Działania arytmetyczne na liczbach dwójkowych bez znaku / 59
3.2. Działania arytmetyczne na liczbach dwójkowych ze znakiem / 68
3.3. Działania arytmetyczne na liczbach dziesiętnych kodowanych dwójkowo (BCD) / 73
3.4. Działania arytmetyczne na liczbach zmiennoprzecinkowych / 75
Literatura / 76
Zadania / 76
4. Podstawy teorii układów cyfrowych / 78
4.1. Układy kombinacyjne / 79
4.1.1. Funkcje logiczne i formy boolowskie / 79
4.1.2. Rodzaje form boolowskich / 84
4.1.3. Minimalizacja form boolowskich / 93
4.1.4. Podstawowe układy kombinacyjne: bramki. Symbole graficzne / 102
4.1.5. Złożone układy kombinacyjne / 106
4.1.6. Zjawisko hazardu / 112
4.2. Układy sekwencyjne / 116
4.2.1. Rodzaje i sposoby opisu układów sekwencyjnych / 116
4.2.2. Elementy pamięciowe: zatrzaski i przerzutniki / 121
4.2.2.1. Zatrzaski / 123
4.2.2.2. Przerzutniki / 129
4.2.3. Projektowanie układów sekwencyjnych / 138
4.2.3.1. Tworzenie grafu i tablicy przejść / 141
4.2.3.2. Redukcja liczby stanów wewnętrznych / 145
4.2.3.3. Kodowanie stanów i synteza układu / 150
4.2.3.4. Projektowanie układu sekwencyjnego z wykorzystaniem rejestru przesuwającego / 157
Literatura / 157
Zadania / 158
5. Cyfrowe układy scalone / 160
5.1. Klasyfikacja / 160
5.2. Rys historyczny / 162
5.3. Właściwości cyfrowych układów scalonych / 164
5.3.1. Szybkość działania / 165
5.3.2. Moc strat / 168
5.3.3. Odporność na zakłócenia / 169
5.3.4. Zgodność łączeniowa i obciążalność / 171
5.4. Obudowy /72
5.5. Niezawodność / 176
Literatura / 182
6. Cyfrowe układy scalone – struktury podstawowe / 183
6.1. Elementy układów scalonych / 183
6.2. Najprostsze bramki / 190
6.3. Układy TTL / 191
6.3.1. Seria podstawowa TTL / 193
6.3.2. Ulepszone serie układów TTL / 196
6.3.3. Układy z wejściem Schmitta / 198
6.3.4. Połączenia szynowe i magistrale / 200
6.4. Układy ECL / 203
6.4.1. Bramki ECL / 205
6.4.2. Odbiorniki do linii transmisyjnych / 209
6.5. Układy CMOS / 211
6.5.1. Podstawowe układy CMOS / 214
6.5.1.1. Inwerter / 214
6.5.1.2. Bramki / 217
6.5.1.3. Szybkość działania / 222
6.5.1.4. Moc strat / 222
6.5.1.5. Odporność na zakłócenia / 224
6.5.1.6. Zgodność łączeniowa i obciążalność / 225
6.5.2. Przełączniki CMOS / 229
6.5.3. Wyjścia trójstanowe / 235
6.6. Metastabilność przerzutników / 236
Literatura / 244
7. Bloki cyfrowe / 246
7.1. Konwertery kodów / 247
7.1.1. Dekodery / 247
7.1.2. Kodery / 250
7.2. Multipleksery i demultipleksery / 251
7.3. Testery parzystości i nieparzystości / 255
7.4. Bloki arytmetyczne / 256
7.4.1. Komparatory /256
7.4.2. Sumatory /258
7.4.3. Bloki arytmetyczno-logiczne /266
7.4.4. Bloki mnożące /267
7.5. Rejestry /268
7.6. Liczniki /272
7.7. Bloki pamięciowe /289
7.7.1. Pamięci o swobodnym dostępie (RAM) /291
7.7.1.1. Pamięci statyczne (SRAM) / 294
7.7.1.2. Pamięci dynamiczne (DRAM) /300
7.7.2. Pamięci stałe / 303
7.7.2.1. Pamięci ROM / 304
7.7.2.2. Pamięci PROM / 307
7.7.2.3. Pamięci EPROM / 308
7.7.2.4. Pamięci EEPROM /312
7.7.2.5. Pamięci Flash / 314
7.7.2.6. Inne rodzaje pamięci / 317
Literatura / 322
Zadania / 323
8. Programowalne i specjalizowane układy cyfrowe / 325
8.1. Układy programowalne / 325
8.1.1. Proste układy programowalne (SPLD) / 326
8.1.1.1. Układy FPLA / 327
8.1.1.2. Programowalne pamięci stałe / 329
8.1.1.3. Układy GAL /329
8.1.2. Złożone układy programowalne (CPLD) /336
8.1.3. Układy FPGA / 343
8.1.4. Układ FPGA Spartan-3A / 349
8.2. Układy specjalizowane (ASIC) / 357
8.2.1. Matryce bramkowe (GA) /358
8.2.2. Matryce komórkowe (SC) i wbudowane (EA) / 359
8.2.3. Układy indywidualne (FC) i komórkowe (CB) / 360
Literatura / 361
9. Urządzenia cyfrowe do sekwencyjnego przetwarzania danych / 362
9.1. Bloki operacyjne / 363
9.2. Bloki sterujące / 368
9.3. Komputery / 371
9.3.1. Podstawy budowy i działania / 371
9.3.2. Architektura komputerów / 382
9.3.3. Programowanie komputerów / 385
Literatura / 388
10. Język VHDL / 389
10.1. Projektowanie z użyciem języka VHDL / 389
10.2. Opis języka VHDL / 392
10.2.1. Wprowadzenie do języka VHDL / 393
10.2.2. Struktura języka VHDL / 402
10.2.2.1. Obiekty / 402
10.2.2.2. Typy / 404
10.2.2.3. Atrybuty / 410
10.2.2.4. Pakiety i biblioteki / 411
10.2.2.5. Instrukcje współbieżne / 413
10.2.2.6. Instrukcje sekwencyjne / 419
10.2.2.7. Funkcje i procedury / 424
10.2.3. Opis złożonych układów cyfrowych / 430
10.2.3.1. Układy kombinacyjne / 430
10.2.3.2. Układy sekwencyjne / 433
10.2.4. Weryfikacja projektów / 448
10.3. Optymalizacja projektów / 451
Literatura / 452
Zadania / 452
11. Połączenia cyfrowych układów scalonych / 455
11.1. Linie transmisyjne / 456
11.2. Odbicia i przesłuch / 459
11.3. Połączenia w układach ECL / 462
11.4. Połączenia w układach TTL i CMOS / 469
11.5. Zakłócenia / 471
Literatura / 473
Skorowidz / 474