مدارهاي منطقي و كاربرد آنها

1. مدارهاي منطقي و كاربرد آنها جلسه اول

2. المانهاي ساده • مقاومت (Resistor) : با عبور جريان مقداري از آن را در خود تلف مي كند. • ديود (Diode) : يك المان نيمه هادي است كه جريان را فقط از يك جهت عبور مي دهد. داراي دو نقطه اتصال به نام آند و كاتد است و زماني كه ولتاژ در سمت آند بيشتر از كاتد باشد به جريان اجازه عبور مي دهد. در غير اينصورت اجازه عبور نمي دهد. • خازن (Capacitor) : ولتاژ برق را در خود ذخيره مي كند. مقدار ولتاژ ذخيره شده را در المان را ظرفيت خازن گويند. • ترانزيستور (Transistor): مانند ديود است با اين تفاوت كه به وسيله يك ورودي مي توان عبور يا عدم عبور جريان را به وسيله يك ورودي خاص كنترل كرد. و نيز داراي انواع مختلفي مي باشد.

3. طراحي گيتهاي معمولي هر گيت را مي توان تركيبي از چند المان ساده و ابتدايي دانست كه براي انجام كار خاصي طراحي مي شود. • Not : معكوس كننده ولتاژ ورودي است. • AND : وقتي 1 است كه همه وروديها 1 باشند • OR : وقتي 0است كه همه وروديها 0باشند • XOR : وقتي 1 است كه همه وروديها 1 يا 0 نباشند • Buffer : تقويت كننده ولتاژ ورودي است.

4. مشخصات الكترونيكي گيتها • توان مصرفي(Power Consumption): مقدار توان لازم براي هر گيت است و بر حسب ميلي وات بيان مي شود. توان منتقله از منبع تغذيه مي باشد.P=Icc(avg)*Vcc • گنجايش خروجي(Fan Out): تعداد بارهاي استانداردي كه بدون تخريب عملكرد آن به خروجي گيت مي تواند وصل شود. • گنجايش ورودي (Fan In): تعداد بارهاي استانداردي كه بدون تخريب عملكرد آن به ورودي گيت مي تواند وصل شود. • حاشيه نويز (Noise Margin): حداكثر ولتاژ قابل تحمل در ورودي گيت است كه باعث تغيير ناخواسته در خروجي گيت نشود. • تاخير انتشار (Propagation Delay): مدت زماني كه تغيير در حالت سيگنال ورودي به خروجي يك گيت مي رسد.(بر حسب نانو ثانيه)

5. خانواده هاي تراشه ها و انواع آن • تراشه هاي دوقطبي • TTL • RTL • DTL • ECL • HTL • IIL • تراشه هاي اثر ميداني • PMOS • NMOS • CMOS

6. خانواده هاي تراشه ها و انواع آن • از نظر اندازه • SSI • MSI • LSI • VLSI

7. فليپ فلاپها • RS Flip Flops • D Flip flops • T Flip flops • J K Flip flops

8. ثبات يا رجيستر • تراشه هايي هستند كه به عنوان حافظه هايي كوچك از حداقل يك بيت تا چند بايت وجود دارند. اگر بتوانند شيفت پيدا كنند به آنها شيفت رجيستر مي گويند. • Parallel • Serial

9. بافرها • تراشه هايي هستند كه ورودي ها را بدون تغيير در خروجي تقويت مي كنند.

10. قفل كننده يا لچ ها • تراشه هايي هستند كه ورودي را در خروجي قفل مي كنند و در صورت تغيير مجدد ورودي خروجي تغيير نخواهند كرد.

11. مدارات ديگر • جمع كننده • ناقص • كامل • تبديل مبنا • دودويي به BCD • BCDبه دودويي

12. ميكروكنترلر • تراشه هاي قابل برنامه ريزي هستند كه در داخل خود داراي حافظه رم، رام، واحد محاسبه و منطق و كنترل و قسمتهاي لازم براي كار كامل مي باشند. هر ميكروكنترلر شامل مجموعه اي دستورالعمل براي برنامه ريزي و برنامه نويسي هستند.

13. پردازنده ها و خانواده هاي آنها • تراشه هايي هستند كه براي انجام عمليات محاسباتي و منطقي طراحي و ساخته شده اند و برخلاف ميكروكنترلرها داراي متعلقات داخلي نبوده و فقط به پردازش اطلاعات دريافتي مبادرت مي كنند. • شركتهاي عمده توليد كننده پردازنده عبارتند از: • Intel و خانواده هاي سازگار با آن از جمله AMD، Cyrix، IDT و IBM • خانواده Motorola : اين پردازنده هاي در كامپيوترهاي Apple Macintosh قابل استفاده هستند. • خانواده هاي متفرقه: بيشتر براي تحقيقات صنعتي از جمله Zilog

14. دسته بندي پردازنده ها • Risc : داراي تعداد كم دستورالعمل و سرعت اجراي بالا • Cisc : داراي دستورالعمل زياد و سرعت اجراي پايين.