((аллон. с двумя линиями-выводами (рис. 189,а). В зависимости от выполняе-)(0Й функция такой источник света обозначают либо буквами EL (осветительная), либо HL (индикаторная).

В последние годы в связи с введением знаков спектрального состава излучения лампы стали изображать и несколько иначе (рис. 189,6). Здесь пряной крестик в центре символа баллона говорит о том, что jto - источник вйдниого излучения. Невидимое излучение, нанрмлер, инфракрасное, обозначают косым крестиком и латинскими буквами 1R (от англ. слова infra-red - инфракрасны:!). Именно такой источник изображен на рис, 189,в. Имеющийся 3 некоторых лампах накаливания внутренний отражающий слой (рефлектор) показывают дугой, концентричной символу баллона (рнс. 18Э.г).

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ

Отмечалось, что в функциональных и принципиальных схемах устройств цифровой техники пользуются условными графическими обозначениями, несущими информацию только о функциональном назначении и логике работы отображаемых ими функциональных узлов. Это позволяет освободить схему от избыточной информации и упростить ее начертание и в то же время сделать ее более наглядной и удобочитаемой.

С несколЕйоими условными вбозначеииями элементов пифровой техники мы уже пснакомнлись ранее (см. рис. 28). Но это были символы простейших логических элементов, на практике же приходится иметь дело со значительно более сложными функциональными узлами, символы которых невозможно расшифровать без знания основ построения системы условных графических обозначений, принятой в цифросвой технике.

В самом общем виде условное графическое обозначенне элемента цифровой техники (под ними понимают изделия нлн части изделий, реализующих функцию Илн систему функций так называемой алгебры логики) может содержать основное и одно илн два дополнительных прямоугольных поля, расположенных по обе стороны от основного (рис 190). В основном поле указывают функциональное назначение элемента, в дополнительных - метки, обозначающие функции илн назначение выводов. В местах присоединения линий-выводов изображают специальные знаки (указаTejni][, характеризующие их особые свойства (инверсные, динамические и т. д ). Группы выводов могут бмть разделены увеличенным интерва.-юм или помещены в обоооблениую зону.

Метма

ОЗозиачение уннции элемента

Указатель

Допвлмательиие пол

Рис 19а

Рис Д91

Из сказанного ясно, что ширина условнопо обозначения элемента цвфро. .вой техники зависит от наличия дополнительных полей я числа знаков поме щаемых в них и основном поле надписей (меток выводов, обозначений функ ции элемента), а высота - от числа выводов, интервалов между ними и чнс ла строк информации в основном и дополнительных полях.

Выводы элементов цифровой техннки делятся на входы, выходы, двунаправленные выводы (служат как для ввода, так н для вывода информации) и выводы, ие несущие ли-ической информации (например, для подключения пи ташм, внешних RC-цепей и т. п.)., Вхшы изображают слева, выходы - справа, остальные выводы - с любой ст<ороны. При необходимости допускается поворачивать условное обозизчение на угол 90° по часовой стрелке, т. е. располагать входы сверху, а выходы - снизу (рис 191).

Функциональное назначение элемента указывают в верхней части основного поля. Его ссктавляют из прописных букв лати1юкого алфавита, арабсмвх цифр и специальных знаков, записываемых без пробелов (число знаков не ограашчивается). Обозначения основных функций и их производных приведены в табл. 2. В нее включены также обозначении некоторых элементов, не вы полняюцх функции алгебры .тогикн, но применяемых в логических цепях к условно отнесенных к устройствам цифровой техниюи: генераторои, формирователей, электронных ключей, наборов джкретнмк элементов (реэнстороа, диодов, транзисторов) и т. п. Следует отметить, что для обозначения одновибра-торов (ждущих мультивибраторов) кроме указанного в таблице сочетания G1 можно использовать символ прямоугольного импульса положительной полярности, а для обозгначения триггеров Шмитта - символ, напоминающий прямоугольную петлю гистерезиса. Знак <:c ставят перед обозначением функции в том случае, если все выводы элемента являются нелогическими (наборы элементов).

Справа к обозначению функции допускается добавлять технические характеристики элемента. Например, набор реэвкторов сопротивлением 100 Ом можно обозначить в основном поле сочетанием :4cR100, оперативную память (ее обозначение RAM - см. табл. 2) емкостью Ш Кбайт - RAM16K, оперативную память динамического типа (ей присвоена буква D) - RAMD, опера-гавную память с последовательным доступом (SAM) и сохранением информация после отключения питания (эту особенность характеризуют буквой S) - SAMS и т. д.

При указании сложных фувкний > используют комбинированные обозначения, составленные нз указанных в табл. 2 более простых. Например, двоичный счетчик (код СТ2) с дешифратором (DC) обозначают сочетанием СТЮС, управление (СО) памятью (М) - сочетанием СОМ. управление эапнсыо (WR) - COWR. счетчик (СТ) команд (IN)-CTIN и т.л-

Информационные выводы элементов цифровой техники подразделяют на статические и динамические, которые, в свою очередь, могут быть прямым'и к инверсными.

Прямым статическим выводом наэывакп- такой, на котором двоичная переменная (она может принимать значения О и I) имеет значение логической 1, если сигнал на нем в активном состоянии имеет такой же уровень; иа инверсном же статическом выводе двоичная переменная принимает значение I, если сигнал на выводе в активном состоянии имеет уровень, логическото 0. Иными словами, в первом случае логику работы того нли иного элемента рассматри--

вают, просто учитывая уровень сигнала на входе или выходе (О илн 1), а во Втором - с учетом того, что входной сигнал воспринимается элементом как сигнал противоположного уровня (при уровне I - как О, при уровне О - хак I), а уровень сигнала на выходе инвертирован по отношению к тому, который должен был бы быть (по лсгнке работы), если бы выход не был ин-верснмм.

На прямом динамическом выводе двоичная переменная принимает значение логической 1, еслн уровень поданного иа него сигнала изменяется с О на а на инверсном, - если этот уровень изменяется с I на 0. Прямые статические выводы изображают линиями, присоединяемммн к основному или дополнительным полям условного обозначения без каких-либо

-F f.

fai Ч 6) Vs) \j г;

1) \ e)

Рнс. 102

знаков (рис, 192: a - статнчес;а1й вход, б - статический выход), инверсны --линией с указателем в виде кружка на конце (в, д, ж - входы, г, р, э - выходы; ГОСТ 2.743-82 рекомендует в качестве предпочтительных обознач1ния в-е). Отличительный признак динамического вывода - указатель о виде косой черточки, стрелки или треугольника. Прямые динамические входы обс!на-чают. как показано на рис. 193,а-з (иредпочтнтельные -- о, б), ниверсныр - на рис. 193,е-ж (предпочтительные ~ г. д).

Выводы, не несущие логической информащ.н. выделяют крестиком, который наносят либо в месте присоединения их к условному обозначению элемента (рис. l94,a, б), либо в непосредственной близости от него (рис. 194,е г). Предпочтительными являются символы а и б.

Функциональное назначение выводов обозначают метками в лополни1ель-ных полях. Как и обозначения функций элементов, их составляют из латинских букв, арабсзоих цифр н специальных знаке . Число знаков в метке также не ограничивается, поэтому, как уже отмечалось, ширину дополнительного по-

<>1

,-{влнца 3

ля выбирают такой, чтобы в нем уместились все знаки самой длинной четки элемента. Обозначения основных меток выводов приведены в табл. 3.

Так называемые открытые выходы элементов, т е. выходы, рассчитанные на повышенную нагрузку (к ним подсоедннены коллекторы или эмиттеры, стоки или истоки транзисторов выходных каскадов) помечают одним из специальных знаков: ромбиком (рис. 195,а) илн светлым кружком с четырьмя чубами (рис. 195,6). Еслн необходимо указать, что данный вывод соединен с Коллектором транзистора структуры р-п-р, эмиттером транзистора п-р-п, стрком полевого транзистора с р-каналом или истоком прибора с п-каналом, ромбик снабжают черточкой сверху (рис. 195,в), а кружок - уголком, обращейным к йему раскрывом (рис. 195,г). Если же названные электроды принадлежат Танзисторам противоположной структуры или приборам с каналом противоположного типа, черточку у ромбнка помещают снизу, а верШину уголка на-равляют к кружку (рис. 19Ь,д, е). Вывод с так называемым состоянием высокого выходного сопротивления (2-састаянием) обозначают ромбиком с черникой внутри (рис. 195,яе) или латинской буквой Z (рис. 195,3).

Рнс. 195

Сложные функции вывода обозначают меткэчн, составленными нз простых. Так, чтобы указать функцию записи (WR) в память (М), нспользуют сочетание WRM, разрешение считывания информации (Е) записи (RD)-ERD, cipo6 (С) записи (W?) - CWR, чтение нз памяти -RDM, выбор (SEi данных (tD) SED и т. д. В качестне меток стандарт допускает испод|.зовать и обочначевн! ф)икций (и их комбинаций), приведенные в табл. 2.

Многие элементы цифровой техники (например, счетчики, дешифраторы оперирующие с информацией в двоичном коде, имеют выводы, лредназначе>: нме для ее ввода или вывода. Напомним, что в двоичной системе счислени любое число выражается в виде комбинации из нулей и единиц, составляющил, как и н любой другой системе, его разряды. Например, десятичное число 5 в двоичной системе обозначается lOl (S=I-2*+0-2-wl-2 ), т. е. имеет три разряда, число 13-1101 (13 = 1-2*+1-2Ч0-2 + 1-2*), т. е. четыре разряда и т. д Крайний рззрял справа считается младшим разрядом, крайний слева - crsi) шим.

Для нумерации разрядов в группах информационных выводов к обозначь ниям меток добавляют цифры, соответствующие номерам разрядов. Наприме! информационный вход нулевого разряда обозначают сочетанием DO, первого D1, второго D2 и т. д. Можно поступить и иначе - вместо номеров разрядчь указать их весовые коэффициенты, которие в двоичной системе имеют вид 2 2, 2, 2* н т. д., т. е. I, 2, 4, 8 и т. д., поэтому нулевой разряд мож1 обозначить в данном случае D1 нли просто I, первый - D2 или 2, второй-V или 4, третий - DS или 8 и т. д. Для уменьшения числа символов в метке до Пускается вместо весового коэффициента указывать степень его основани Чтобы отличить последнюю от цифр, обозначающих номер иди весовой коэс1 фициеит, перед ней помепгзют стрелку, напранлеииую вверх. Например, что бы не увеличивать ширину дополнительного поля для указания информацнон иого входа с весовым коэффициентом 128 (2), можно его обозначить Df илн t7.

Выводы элементов цифровой техники могут быть логически равнозначным!! т. е. взаимозаменяемыми без изменения функции элемента, н неравнозначнмм>1 Если все выводы элемента логически равнозначны и их функции однозначкл определяются его функцией, условное графическое обозначение изображают б* дополнительных полей, а выводы -на одинаковом расстоянии один от другого (см. уже упоминавшийся рнс. 28).

рис. 196

Рис. 197

Л<1гнчески равнозначные выводы могут быть графически объединены в группу, которой в этом случае присваивают метку, условно обозначающую либо взаимосвязь выводов внутри группы, либо их функциональное назначение, либо и то, и другое сразу Помещаюг такую метку на уровне .червого (свеп-ху) вывода Например, знак & у верхнего вывода фрагмента услозиоги обозначения, изображенного на рис. 196,а, означает, что четыре вывода элемента объединены логической функцией И, буква R (рис. 196.6) говорит о том, что каждый из выводов служит для установки элемента в нулевое состояние, а метка &R (рис !96.в) - о iOM, что выводы объединены по И и предназначены для установки з это же состояние. Есяи несколько соседних меток содержат часть, отражающую одну и ту же функцию (например, функцию X в метках выводов на рис. 197)то эту часть можно вынести в так называемую групповую метку. Располагают ее над группой меток, к которым она от*[осятся.

Группы меток и выводов разделяют либо увеличенным (кратным обычному расстоянию между выводами) интервалом, либо заключением в зону.

Из нескольких групповых меток, содержащих общую часть {см., например, рис. !98), может быть выделена метка более высокого порядка. Ее помещают над группами, к которым она относится, н отделяют интервалом. Группы выводов, относящиеся к такой метке, обязательно помещаю ! в зону.

Двунаправленные выводы (они выполняют функгши как приемников информации, так и ее источников) обозначают меткой в виде двунаправленной стрелки или знака О (рис. 199). При этом метки входных функций указывают над этим знаком, а выходных - под ним.

в случае, если вывод элемента имеет несколько функциональных назначений или взаимосвязей (или и то, и другое одновременно), их Обозначают соответствующими метками, помещаемыми одна под другой (рис. 200,а). При необходимости напротив каждой такой метки {на внешней стороне

Рис. 198

Рис.199

Рис. 200

йополкительиогй поля) наносят указатели, определяющие условие аыполке! . функций, обозначенных метками. Для примера на рис. 200,6 показан фрагмс.,г условного обозначения элемента с выводом, на котором сигнал с уровнем t выполняет функцию САЬ с уровнем О - функцию СА2, а при переходе с уровнк о на уровень 1 и наоборот - соответственнофункцин САЗ и СА4.

К числу выводов, ие несущих логическую информацию, относят выводы питания, выводы электродов транзисторов (например, в наборах транзисто. ров), выводы для подключения внешних частотоэадающих элементов (резисторов, конденсаторов, кварцевых резонаторов^ и т. п.

Вывод для подключения источника питания в общем случае обозначают буквойи. Если питающих напряжений несколько, их условно нумеруют (например, U1, U2, из и т. д.) и указывают каждое у своего вывода. Вместо буквы и можно указать номинальное значение напряжения и его полярность (см. рис. 204). Общий вывод помечают нулевым напряжением (0V).

Выводы коллектора, эмиттера и базы обошачают соответствеино латинскими буквами К, Е и В, причем, если это эмиттер структуры р-п-р, справа от буквы Е помещают знак < или стрелку, направленную влево, а если структуры п-р п, - знак *> нли стрелку противоположного направления.

Выводи для подключения резистора помечают буквой R, конденсатора - С, катушки - L, кварцевого резонатора - буквами BQ.

Примеры построения условных графических обозначений некоторых элементов цифровой техники приведены ка оис. 201-206.

На рис. 20,й показан символ элемента 4И-НЕ. V него четыре прямых статических входа, связанных логикой И (знак &) и инверсный статическиГг выход (об отрицании говорит кружок на линии выхода). Если на всех четырех входах элемента присутствуют сигналы с уровнем логической t, выходной сигнал имеет уровень О, во всех остальных случаях его уровень соответствует логической t. Знак в виде ромбика с черточкой внизу свидетельствует о том; что у элемента открытый выход (например, коллекторный, если его активные элементы представляют собой транзисторы структуры п-р-п, или эмиттерный, если транзисторы структуры р-п-р н т. д.).

Без особого труда в символе, изображенном на рис. 20!Д можно распознать элемент ЗИЛИ-НЕ (о логической функции ИЛИ говорит цифра t в верхней части прямоугольника). У элемента три прямых статических входа и открытый инверсный выход, но (при той же структуре транзисторов) эмиттер-

Рнс 201

Рис. 202

йЫЙ или коллекторный. При наличии на всех трех входах сигналов логического О выходной сигнал этого элемемта имеет уровень t, во всех остальных случаях (уровень 1 хотя бы на одном входе) - уровень 0.

Более сложной зависимостью связаны выхбдной н входные сигналы в элементе ЗИЛИ-И^ (рнс: 20t,e)- У него две группы входов, объединенных по ИЛИ, о чем говорят цифры I напротив верхних выводов групп, а об объединении (рупп по И свидетельствует знак & в основном поле. Выход элемента - прямой статический. Сигнал логической t появляется иа выходе в том случае, ее- ли хотя бы на один вход в каждой группе поданы сигналы такого же уровня. Если же сигналы с таким уровнем поданы на любое число входов только одной группы, а также в случае, если на всех входах присутствует уровень логического О, выходной сигнал имеет уровень 0.

На рнс. 202 приведено yciOBKoe о^оэиачение одновнбратора (знак в виде прямоугольного импуЛьса в основном поле) - генератора, вырабатывающего одиночный импульс определенной длителмости, V него два (прямой и инверсный) объединенных по И (знак &) динамических (косая черточка иа Гранине раздела основного и дополнягельного полей) входа запуска, вход R для подачи сигнала, прекращающего формирование импульса, и два выхода (прямой и инверсный) Времязадающие элементы (резистор и конденсатор) подключают к помеченным крестиком (указатель вывода, не несущего логическую информацию) выводам с метками R и RC. Формирование импульса начинается в момент, когда уровень управляющего сигнала на пряном динамическом входе изменяется с О до 1, а на инверсном - с 1 до 0.

Условные графические обозначения, приведенные на рис. 203, принадлежат триггерам - устройствам с двумя устойчивыми состояниями (единичным и нулевым). Названия состояниям дают по уровням сигналов на прямом выходе (у триггеров, как правило, два выхода-прямой и инверсный).

На рнс. 203,0 показано обозначение асинхронного RS-триггера (о том, что это именно триггер, свидетельствует буква Т в основном поле) с инверсными статическими входами R и S. При подаче сигнала логического О на вход R на прямом выходе триггера возникает напряжение с уровнем логического О, а на инверсном - с уровнем 1. Если сигнал такого же уровня подан на вход S, на прямом выходе появляется сигнал логической t, а на инверсном-логического О,

Символ, изЬбраженнын иа рис. 203,6, принадлежит двухступенчатому (буквы ТТ) JK-трнггеру. Он имеет инверсные статические входы установки в состояние О (R) и I (S), три объединенных ио И входа J (на инх подают сигналы разрешения установки в состояние 1). такое же число объединен-, ных по И входов К (разрешение установки в состояние 0) и динамически'! вход С. При высоком уровне напряжения на всея входах J и К триггер работает как счетный: спад каждого импульса, поступающего на тактовый вход С, изменяет состояние триггера на противоположное, при низком уровне счет прекращается. Если же уровень напряжения на всех входах J высокий, а на входах К -низкий, \то в момент .спада импульса на входе С сигнал на прямом выходе принимает значение t, на инверсном - О, а если напряжения на входах J и К изменяются на обратные (на входе J -О, на входе К-11, из-меннются на обратные и сигналы на выходах триггера. Прн низком уровне на входе С изменения напряжений на входах J и К не влияют на состояние триггера, при высоком проявляются следующим образом; спад напряжения на

1 f*1

I С

СГ2/Ю

Рнс. 203

Рис. 204

входах J Приводит к Появлению на прямом выходе сигнала высокого уровь спад напряжения на входах К ~ низкого

D триггер, условное обозначение тчоторого показано на рнс 203 а имее аналогичные рассмотренным ранее входы R и S. прямой динамический вхо С, реашрующии на изменение уровня с О на 1, и вход D При наличии и. входе D низкого уровня в момент прихода импульса на вход С напряжеии на прямом выходе скачком понижается, а при высоком уровне на нем - новы шается Иными словами, состояние триггера по окончании фронта импулы. нэ входе С определяется уровнем сигнала на входе D в предшествующиv момент Для перевода такого триггера в счетный режим достаточно вход С соединить с инверсным выходом

На рис 204 изображено условное графическое обозначение двоично деся тичного реверсивного счетчика Его прямые динамические входы +1 и -1 предназначены для подачи тактовых импульсов соответственно при прямом i обратном счете, прямой статический вход R служит для установки счетчика v состояние О, инверсный вход С-для предварительной записи информаиич поступающей на входы с метками t, 2, 4 и 8 в двоичном коде t-2 4 8 В т-ако^ же Koie формируется и выходной сигнал, снимаемый с выводов с соответс вующими Метками- Сягнгл на выводе CR (перенос) появляется Щ)и прямом счете одновременно с переходом счетчика в состояние О (после состояния 9 на выводе BR - прн обратном (после 1) Напряжение питания лодакзт на ьу воды 0V (общяЩ и

Длж дешифрации со 1го вйй*счетч*п )Н' t целью бтобралгами! 1WH з *К( вых индикаторах применяют дешифраторы Условное обозначение йдвбго Таких устройств поназайо на рис 205 Информацию в двоичном коде 1-24** подают на входы дешифратора с соответствующими метками, сигналы уг