Elektronika va sxemalar 2

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALARI VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI





Elektronika va sxemalar 2 fani bo’yicha topshirgan

MUSTAQIL ISHI

Bajardi: Allaberdiyev Elyor
Tekshirdi:Sattarov Xurshid
Toshkent 2023
Mavzu: Raqamli integral mikrosxemalarning markalanishi va sxemalarda shartli belgilanishi

REJA:

1. 
   Raqamli integral mikrosxemalar. Raqamli IMS lar va oddiy IMS lar farqi.
   
2. 
   Raqamli integral mikrosxemalarning markalanishi.
   
3. 
   Sxemalarda shartli belgilanishi.
   

1. 
   Raqamli integral mikrosxemalar. Raqamli IMS lar va oddiy IMS lar farqi.
   

Raqamli sxemalar ikki yoki undan ortiq diskret kuchlanish darajasiga asoslangan sxemalarni o'z ichiga oladi. Ular Boolean algebrasining eng tipik jismoniy bajarilishini ifodalaydi va barcha raqamli kompyuterlarning elementar asosini tashkil qiladi. "Raqamli sxema", "raqamli tizim" va "mantiqiy sxema" atamalari ko'pincha sinonim sifatida qabul qilinadi. Raqamli sxemalar uchun, qoida tariqasida, ikkita kuchlanish darajasiga ega bo'lgan ikkilik tizim xarakterlanadi, ular mos ravishda mantiqiy nolga va birga mos keladi. Ko'pincha birinchisi past kuchlanishga, ikkinchisi esa yuqoriga to'g'ri keladi, garchi teskari variantlar ham mavjud. Uchlik mantiqiy sxemalar (ya'ni uchta mumkin bo'lgan holatga ega) ham o'rganiladi va ular asosida kompyuterlar qurishga harakat qilinadi. Kompyuterlardan tashqari, raqamli sxemalar elektron soatlar va dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlarning asosini tashkil qiladi (sanoat jarayonlarini boshqarish uchun ishlatiladi); Yana bir misol raqamli signal protsessorlaridir.
Ushbu turdagi asosiy tarkibiy elementlarga quyidagilar kiradi:

• 
  Mantiqiy elementlar
  
• 
  Qo'shimchalar
  
• 
  Triggerlar (shu jumladan Shmitt triggerlari)
  
• 
  Hisoblagichlar
  
• 
  Registrlar
  
• 
  Multipleksatorlar
  

Yuqori darajada integratsiyalangan qurilmalar:

• 
  Mikroprotsessorlar
  
• 
  Mikrokontrollerlar
  
• 
  Ilovaga xos integral sxemalar (ASIC)
  
• 
  Raqamli signal protsessorlari (DSP)
  
• 
  Maydonda dasturlashtiriladigan darvoza massivlari (FPGA) va boshq.
  

Integral mikrosxema (IMS) – bu o`zaro bog`langan bir necha tranzistorlar, diodlar, kondensatorlar. Rezistorlar yig`indisi hisoblanadi va u yagona texnologik siklda tayyorlanib (yani bir paytda), elektr signallarini o`zgartirishda ma`lum funksiyalarni bajaradi.
Raqamli mikrosxemalar (FPGA, Field-Programmable Gate Array)– kirish va chiqish signallari ikki ahamiyatga ega mantiqiy nol yoki mantiqiy bir, ularning muayyan tegishli diapazon kuchlanishi har biri uchun bir xil.
IMS tarkibiga kirgan komponentlar undan mustaqil ajratib olinishi va mustaqil buyum sifatida ishlatilishi mumkin emas. Ular integral elementlar deb ataladi. Ulardan farqli o`laroq ularga konstruktiv moslashtirilgan detal va qurilmalar diskret komponentlar deb ataladi. Ular asosida tuzilgan bloklar esa diskret sxemalar deb ataladi.
Yuqori puhtalik va sifat, ihchamlik, engillik, arzonlik integral mikrosxemalarini halq ho`jaligini barcha sohalarida keng qo`llanilishga sabab bo`lmoqda. Zamonaviy mikroelektrotexnika asosini yarimo`tkazgichli integral mikrosxemnalar tashkil etmoqda. Zamonaviy yarimo`tkazgichli IMS kristtallarini o`lchamlari 1,5x1,5 dan 6x6 mm gacha.
Kristall maydoni qancha katta bo`lsa unga shuncha ko`p elementli integral mikrosxemani joylashtirish mumkin bo`ladi.
Integral mikrosxemalarida tranzistorlarni ma`lum ulanishlar asosida rezistor va kondensator hosil qilish mumkin.
Yarimo`tkazgichli IMS larni hususiyati shundan iboratki ularni elementlari orasida induktivlik g`altagi yo`q, chunki shu paytgacha qattiq jismlarda elektromagnit induksiyasiga ekvivalent bo`lgan fizik hodisa olish imkoniyati bo`lmagan.
Elektronikada raqamli integral mikrosxemalar va oddiy integral mikrosxemalar o'rtasidagi farq, ularning moslashtirish usuli va imkoniyatlaridir. Oddiy integral mikrosxemalar (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit) maxsus funksiyalarni o'z ichiga olish uchun moslashtirilgan mikrosxemalardir. Odatda, ular mahalliy va doimiy tizimlar uchun ishlatiladi va o'zaro almashinuvning kuchli va tez ishlashi uchun moslashtirilgan. ASIC-lar, mahalliy tizimning varaqasi sifatida ishlatiladi va o'zgarishi qiyin bo'lishi mumkin. Raqamli integral mikrosxemalar (FPGA, Field-Programmable Gate Array) esa, moslashtirilgan funksiyalarni yaratish uchun moslashtirilgan mikrosxemalardir, bu degani FPGA-lar moslashtirilishini dasturlash orqali o'zgartirish mumkin bo'lgan mikrosxemalardir. Ya'ni, FPGA-lar, moslashtirilgan logikalar va funktsiyalarni yaratishda dasturlash yordamidan foydalanish orqali moslashtiriladi. Bunday usul, FPGA-larga yuqori darajadagi keng qo'llaniladiganlik va moslashtirilgan funksiyalarni o'zgartirish imkoniyatini beradi. Boshqa bir farq, ASIC-lar, o'zlarini yaratish uchun maxsus qurilmalar va uskunalar talab qiladi, ya'ni mahalliy tizimlar uchun foydalanilgan hodisalar uchun o'zlarini yaratish odatda qiyin va qulay emas. Bunday qurilmalar va uskunalar ishlab chiqarishning katta mablag'lar talab qilishi mumkin. FPGA-lar esa, moslashtirilishlarida o'zgarishlarni yaratish uchun moslashtirilgan dasturlash yordamidan foydalangan holda, xususiyatlarni o'zgartirish uchun qurilmalar va uskunalar talab qilmaydi. Bu esa, FPGA-larningishlab chiqarilishi va ularga moslashtirilgan xususiyatlarni o'zgartirish uchun xavfsiz va tez usuldir. Shuningdek, FPGA-lar, tizimlarni optimallashtirish va moslashtirilgan funksiyalarni yangilash uchun ham yaxshi vositalardan biri hisoblanadi.
Boshqa bir farq, ASIC-lar, o'zlarining ish rejalarini optimallashtirish uchun qurilmalar va uskunalar moslashtirilgan, bu esa ularning ish rejasi va kuchini kuchli va tez qiladi. FPGA-lar esa, moslashtirilgan funksiyalarni optimallashtirish va yangilash uchun dasturlash yordamidan foydalanish orqali ish rejalarini o'zgartirsa, shuningdek, FPGA-larni optimallashtirishda va tizimlarni moslashtirishda yuqori darajadagi paralellik va tezlikdan foydalanish imkonini beradi. Boshqa bir farq, ASIC-lar maxsus funksiyalarni o'z ichiga olish uchun moslashtirilgan mikrosxemalardir, ya'ni ular o'zlarini moslashtirilgan funksiyalarni bajarish uchun moslashtirilgan logikalar va xotiralarni o'z ichiga olish uchun yaratiladi. Raqamli integral mikrosxemalar esa, moslashtirilgan funksiyalarni yaratish uchun moslashtirilgan mikrosxemalardir, bu degani FPGA-lar moslashtirilishini dasturlash orqali o'zgartirish mumkin bo'lgan mikrosxemalardir. Ya'ni, FPGA-lar, moslashtirilgan logikalar va funktsiyalarni yaratishda dasturlash yordamidan foydalanish orqali moslashtiriladi. Bundan tashqari, ASIC-lar, o'zlarini yaratish uchun maxsus qurilmalar va uskunalar talab qiladi, ya'ni mahalliy tizimlar uchun foydalanilgan hodisalar uchun o'zlarini yaratish odatda qiyin va qulay emas. Bunday qurilmalar va uskunalar ishlab chiqarishning katta mablag'lar talab qilishi mumkin. Raqamli integral mikrosxemalar esa, moslashtirilishlarida o'zgarishlarni yaratish uchun dasturlash yordamidan foydalangan holda, xususiyatlarni o'zgartirish uchun qurilmalar va uskunalar talab qilmaydi. Bu esa, FPGA-larning ishlab chiqarilishi va ularga moslashtirilgan xususiyatlarni o'zgartirish uchun xavfsiz va tez usuldir. Shuningdek, FPGA-lar, moslashtirilgan funksiyalarni optimallashtirish uchun dasturlash yordamidan foydalanish orqali ish rejalarini o'zgartirish imkonini beradi. ASIC-lar esa, o'zlarining ish rejalarini optimallashtirish uchun qurilmalar va uskunalar moslashtirilgan, bu esa ularning ish rejasi va kuchini kuchli va tez qiladi Boshqa bir farq, ASIC-lar odatda biror mahalliy tizimning varaqasi sifatida ishlatiladi va o'zgarishi qiyin bo'lishi mumkin. Raqamli integral mikrosxemalar esa, dasturlash yordamidan foydalanish orqali moslashtiriladi va moslashtirilgan funksiyalarni o'zgartirish ham tez va qulay bo'ladi. Bu esa raqamli integral mikrosxemalarning tizimlarni optimallashtirish va yangilash uchun yaxshi vositalardan biri hisoblanishiga imkon beradi. Yana bir farq, ASIC-lar odatda biror maqsad uchun yaratilgan va unga moslashtirilgan funksiyalar faqat bir martalik va doimiy ishlash uchun moslashtirilgan bo'ladi. Raqamli integral mikrosxemalar esa, moslashtirilgan funksiyalarni o'zgartirish va yangilash imkoniyatiga ega bo'lib, ularga yangi funksiyalar qo'shish va mavjud funksiyalarni o'zgartirish orqali o'zgaruvchan tizimlar yaratish imkoniyatiga ham ega bo'ladi. Bunday tizimlar, bir nechta maqsadlar uchun foydalanishga qulay bo'ladi va ularga moslashtirilgan funksiyalarni yangilash va optimallashtirish imkonini beradi.

2.