1-Mavzu: raqamli qurilmalarning mantiqiy va arifmetik asosi reja

Impulsli elektron qurilmalar (IEQ)da birlamchi signal vaqt bo‘yicha kvantlanadi va odatda, o‘zgarmas chastotadagi impulslar ketma-ketligiga o‘zgartiriladi. Bu jarayon impulsli modulatsiyalash deb ataladi. Impulslar ketma-ketligi to‘rtta parametrga ega: impuls amlitudasi, impuls uzunligi, impuls chastotasi va impuls fazasi (impulslar vaqt momentlari taktiga nisbatan olinadi). Shu sababli modulatsiyaning to‘rtta turi mavjud:

• 
  amplituda - impulsli modulatsiya (AIM);
  
• 
  kenglik - impulsli modulatsiya (KIM);
  
• 
  chastota - impulsli modulatsiya (CHIM);
  
• 
  faza - impulsli modulatsiya (FIM).
  

Releyli elektron qurilmalar (REQ) birlamchi analog signalni zinasimon funksiyaga o‘zgartiradi. Bunda har bir zinaning balandligi, oldindan berilgan ma’lum h kattalikka proporsional bo‘ladi (1.1-a rasm). REQlarda impulsli modulatorlar bo‘lmaganligi sababli, bunday qurilmalar IEQlarga nisbatan soddaligi bilan ajralib turadi. REQlar yuqori tezkorlikka ega bo‘lib, asosan axborotni emas, balki quvvatni o‘zgartirishda qo‘llaniladi. Bunday REQlarda katta toklar kuchaytirgani sababli kuch elektronikasi deb ataladi.
Raqamli elektron qurilmalar (REQ)da birlamchi analog signal ham vaqt bo‘yicha, ham kattaligi bo‘yicha kvantlanadi. Kvantlanish natijasida signal yuqorida aytib o‘tilgan parametrlarning biri bo‘yicha bir-biridan farq qiladigan impulslar ketma-ketligi ko‘rinishida ifodalanadi.
Demak, ixtiyoriy kvantlangan signal bir necha elementar signal- lardan tuzilgan shartli kombinatsiyalar ko‘rinishida (masalan, Morze kodidagi nuqta, tire va pauza) ifodalanishi mumkin ekan. Kvantlangan signalning bunday ifodalanishi kodlash deb ataladi. Kodlash turli ma’lumotlar (harflar, tovushlar, ranglar, komandalar va boshqalar)ni ma’lum standart shaklda, masalan, ikkilik simvollari ko‘rinishida ifodalash imkonini beradi.
Real qiymatlarga mos keluvchi fizik kattaliklarni - kodlarni shakllantirish, o‘zgartirish va uzatish uchun raqamli qurilma xizmat qiladi. Bundan, raqamli axborotni uzatish uchun analogga nisbatan ko‘p vaqt sarflanishi ko‘rinib turibdi. Shuning uchun, sharoitlar bir xil bo‘lganda, raqamli usulda uzatilayotgan axborotlar soni minimal bo‘ladi. REQlar quyidagi afzalliklarga egadirlar:

• 
  xalaqitbardoshliknig yuqoriligi;
  
• 
  axborotlarni yo‘qotishlarsiz uzoq muddat saqlash imkoni;
  
• 
  FIKning yuqoriligi;
  
• 
  negiz elektron qurilmalar sonining kamligi;
  
• 
  integral texnologiya bilan mosligi.
  

Raqamli qurilmalarda arifmetik va mantiqiy amallarni ma’lum tartibda bajarish yo‘li bilan axborot o‘zgartiriladi.
Raqamli integral sxema (RIS) - integral elektron qurilma bo‘lib, raqamli signal ko‘rinishida berilgan axborotlarni talab etilgan holda o‘zgartirishga mo‘ljallangan. Unda o‘zgaruvchan signal sathi faqat ikkita qiymat olishi mumkin. Agar RIS ta’rifiga uning asosiy vazifasini kiritsak, u holda, ta’rif quyidagicha bo‘ladi:
raqamli integral sxema - elektroradiomateriallar va kompo- nentalardan iborat bo‘lib, u ikkilik sanoq tizimda berilgan ma’lum x ko‘phadni oldindan berilgan ikkilik sanoq tizimidagi ma’lum y ko‘phadga o‘zgartiradi.
RIS elektroradiomateriali deb, RlSning shunday qismiga aytiladi- ki, u oddiy elektroradio zanjirlardagi diskret elementlar xossalariga ega bo‘lib, RIS tarkibidan alohida element sifatida olib tashlab bo‘lmaydi. Yarimo‘tkazgichli RIS elektroradiomateriallari bo‘lib yarimo‘tkazgich hajmida yoki sirtida shakllangan rezistorlar, kondensatorlar, induktiv- liklar, diodlar va tranzistorlar hisoblanadi.
RIS elektroradiokomponenti deb, RISning shunday qismiga ayti- ladi-ki, u bir yoki bir nechta elektroradioelementlar funksiyasini amalga oshiradi, lekin RIS tarkibidan alohida element sifatida olib tashlanishi mumkin va montajgacha mustaqil mahsulot hisoblanadi. Tranzistorlar, keramik kondensatorlar va gibrid IMSlarning boshqa osma elementlari elektroradiokomponentlarga misol bo‘la oladi.
Funksional vazifasiga ko‘ra RISlar mantiqiy integral sxemalar (elementlar), axborot saqlash sxemalari (xotira elementlari), yordamchi va maxsus integral sxemalarga bo‘linadi.
Mantiqiy integral sxemalar yoki mantiqiy elementlar ikkilik sanoq tizimda berilgan axborotni mantiqiy o‘zgartirishga mo‘ljallangan. Bular komputer va boshqa raqamli tizimlarning asosiy «qurilish g‘isht- chalari»dir. Ular qurilma tarkibidagi elementlarning 70 - 80%ini tashkil etadi. Mantiqiy integral sxemalarni o‘z navbatida quyidagilarga ajratish mumkin:

• 
  asosiy funksional to‘liq majmua (AFTM)ning mantiqiy funk- siyalarini amalga oshiruvchi sxemalar va elementlar;
  
• 
  funksional to‘liqlikka ega bo‘lgan, yakka universal mantiqiy funksiyalarni amalga oshiruvchi sxemalar va elementlar;
  
• 
  funksional elementlar deb ataluvchi, bir necha mantiqiy funksiyalarni amalga oshiruvchi sxemalar;
  
• 
  talab qilingan funksiyalarni amalga oshiruvchi sxemalar (adaptiv elementlar).
  

Katta funksional mazmunga ega bo‘lgan, murakkab mantiqiy funksiyalarga mos keluvchi funksional elementlar AFTM yoki universal funksiyalar amallarini bajaruvchi negiz mantiqiy elementlar asosida quriladi.
Adaptiv elementlar - dasturlanuvchi elementlar bo‘lib, hozirgi kunda mikroprotsessorlarni rivojlanish cho‘qqisi deb hisoblash mumkin. Kelajakda, tashqi muhit shartlari bilan aniqlanadigan funksiyalarni bajaradigan to‘liq adaptiv elementlar haqida so‘z yuritish mumkin.
Axborot saqlash sxemalari (xotira elementlari) ikkilik axborotni eslab qolish va vaqtincha saqlashga mo‘ljallangan. Bu sxemalarni maxsus usulda tuzib, ular yordamida axborotni yozish va o‘qish, o‘chirish va qayta tiklash hamda saqlanayotgan axborotni indikatsiya qilish mumkin. Bunday elementlar triggerlar deb ataladi va ular negiz mantiqiy elementlar asosida ham amalga oshirilishi mumkin.
Yordamchi integral sxemalar yoki elementlar elektr signallarni kuchaytirish, shakllantirish, ushlab turish, generatsiyalash uchun mo‘l- jallangan. Bunday elementlarga: takt chastotasi generatorlari; bloking- generatorlar; kuchaytirgich - shakllantirgichlar; emitter qaytargichlar; yakkavibratorlar; multivibratorlar; cheklagichlar va boshqalar kiradi.
Maxsus integral sxemalar (elementlar) signalni fizik o‘zgartirish- ga mo‘ljallangan. Ularga turli indikatorlar, analog signallarni raqamliga va aksincha o‘zgartirgichlar, zanjirlarni muvofiqlashtiruvchi maxsus sxemalar va boshqalar kiradi.

2.