как в основном поле обозначается цап

Цифро-аналоговые преобразователи

Основные понятия и общие способы реализации

ЦАП применяются для связи цифровых управляющих систем с устройствами, которые управляются уровнем аналогового сигнала. Также, ЦАП является составной частью во многих структурах аналого-цифровых устройств и преобразователей.

ЦАП характеризуется функцией преобразования. Она связывает изменение цифрового кода с изменением напряжения или тока. Функция преобразования ЦАП выражается следующим образом

, где

Величину К_цап, определяемую отношением , называют коэффициентом цифроаналогового преобразования. Несмотря на ступенчатый вид характеристики, связанный с дискретным изменением входной величины (цифрового кода), считается, что ЦАП являются линейными преобразователями.

Если величину N_вх представить через значения весов его разрядов, функцию преобразования можно выразить следующим образом

, где

Вес разряда определяется для конкретной разрядности, и вычисляется по следующей формуле

, где

ЦАП можно реализовать с помощью суммирования токов, суммирования напряжений и деления напряжений. В первом и втором случае в соответствии со значениями разрядов входного кода, суммируются сигналы генераторов токов и источников Э.Д.С. Последний способ представляет собой управляемый кодом делитель напряжения. Два последних способа не нашли широкого распространения в связи с практическими трудностями их реализации.

Способы реализации ЦАП с взвешенным суммированием токов

Рассмотрим построение простейшего ЦАП с взвешенным суммированием токов.

Сопротивление резисторов матрицы выбирают достаточно большое (десятки кОм). Поэтому для большинства практических случаев для нагрузки ЦАП играет роль источника тока. Если на выходе преобразователя необходимо получить напряжение, то на выходе такого ЦАП устанавливается преобразователь «ток-напряжение», например, на операционном усилителе

Однако при смене кода на входах ЦАП меняется величина тока, отбираемая от источника опорного напряжения. Это является главным недостатком такого способа построения ЦАП. Такой метод построения можно использовать только в том случае, если источник опорного напряжения будет с низким внутренним сопротивлением. В другом случае в момент смены входного кода изменяется ток, отбираемый у источника, что приводит к изменению падения напряжения на его внутреннем сопротивлении и, в свою очередь, к дополнительному напрямую не связанному со сменой кода изменению выходного тока. Исключить этот недостаток позволяет структура ЦАП с переключающимися ключами

В такой структуре имеется два выходных узла. В зависимости от значения разрядов входного кода соответствующие им ключи подключаются к узлу, связанному с выходом устройства, или к другому узлу, который чаще всего заземляется. При этом через каждый резистор матрицы ток течет постоянно, независимо от положения ключа, а величина тока, потребляемого от источника опорного напряжения, постоянна.

Общим недостатком обеих рассмотренных структур является большое соотношение между наименьшим и наибольшим номиналом резисторов матрицы. Вместе с тем, не смотря на большую разницу номиналов резисторов необходимо обеспечивать одинаковую абсолютную точность подгонки как самого большого, так и самого маленького по номиналу резистора. В интегральном исполнении ЦАП при числе разрядов более 10 это обеспечить достаточно трудно.

От всех указанных выше недостатков свободны структуры на основе резистивных R-2R матриц

При таком построении резистивной матрицы ток в каждой последующей параллельной ветви меньше чем в предыдущей в два раза. Наличие только двух номиналов резисторов в матрице позволяет достаточно просто осуществлять подгонку их значений.

Выходной ток для каждой из представленных структур пропорционален одновременно не только величине входного кода, но и величине опорного напряжения. Часто говорят, что он пропорционален произведению этих двух величин. Поэтому такие ЦАП называют умножающими. Такими свойствами будут обладать все ЦАП, в которых формирование взвешенных значений токов, соответствующих весам разрядов, производится с помощью резистивных матриц.

Кроме использования по прямому назначению умножающие ЦАП используются как аналого-цифровые перемножители, в качестве кодоуправляемых сопротивлений и проводимостей. Они широко применяются как составные элементы при построении кодоуправляемых (перестраиваемых) усилителей, фильтров, источников опорных напряжений, формирователей сигналов и т.д.

Основные параметры и погрешности ЦАП

Основные параметры, которые можно увидеть в справочнике:

1. Число разрядов – количество разрядов входного кода.

2. Коэффициент преобразования – отношение приращения выходного сигнала к приращению входного сигнала для линейной функции преобразования.

3. Время установления выходного напряжения или тока – интервал времени от момента заданного изменения кода на входе ЦАП до момента, при котором выходное напряжение или ток окончательно войдут в зону шириной младшего значащего разряда (МЗР).

4. Максимальная частота преобразования – наибольшая частота смены кода, при которой заданные параметры соответствуют установленным нормам.

Существуют и другие параметры, характеризующие исполнение ЦАП и особенности его функционирования. В их числе: входное напряжение низкого и высокого уровня, ток потребления, диапазон выходного напряжения или тока.

Важнейшими параметрами для ЦАП являются те, которые определяют его точностные характеристики.

Точностные характеристики каждого ЦАП, прежде всего, определяются нормированными по величине погрешностями.

Погрешности делятся на динамические и статические. Статическими погрешностями называются погрешности, остающиеся после завершения всех переходных процессов, связанных со сменой входного кода. Динамические погрешности определяются переходными процессами на выходе ЦАП, возникшими вследствие смены входного кода.

Основные типы статических погрешностей ЦАП:

Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы – отклонение значения выходного напряжения (тока) от номинального значения, соответствующего конечной точке шкалы функции преобразования. Измеряется в единицах младшего разряда преобразования.

Напряжение смещения нуля на выходе – напряжение постоянного тока на выходе ЦАП при входном коде, соответствующем нулевому значению выходного напряжения. Измеряется в единицах младшего разряда. Погрешность коэффициента преобразования (масштабная) –связанная с отклонением наклона функции преобразования от требуемого.

Нелинейность ЦАП – отклонение действительной функции преобразования от оговоренной прямой линии. Является самой плохой погрешностью с которой трудно бороться.

Погрешности нелинейности в общем случае разделяют на два типа – интегральные и дифференциальные.

Погрешность интегральной нелинейности – максимальное отклонение реальной характеристики от идеальной. Фактически при этом рассматривается усредненная функция преобразования. Определяют эту погрешность в процентах от конечного диапазона выходной величины.

Дифференциальная нелинейность связана с неточностью задания весов разрядов, т.е. с погрешностями элементов делителя, разбросом остаточных параметров ключевых элементов, генераторов токов и т.д.

Способы идентификации и коррекции погрешностей ЦАП

Желательно, чтобы коррекция погрешностей производилось при изготовлении преобразователей (технологическая подгонка). Однако, часто она желательна и при использовании конкретного образца БИС в том или ином устройстве. В этом случае коррекция проводится введением в структуру устройства кроме БИС ЦАП дополнительных элементов. Такие методы получили название структурных.

Самым сложным процессом является обеспечение линейности, так как они определяются связанными параметрами многих элементов и узлов. Чаще всего осуществляют подгонку только смещения нуля, коэффициента

Точностные параметры, обеспечиваемые технологическими приемами, ухудшаются при воздействии на преобразователь различных дестабилизирующих факторов, в первую очередь – температуры. Необходимо помнить и о факторе старения элементов.

Погрешность смещения нуля и масштабная погрешность легко корректируются на выходе ЦАП. Для этого в выходной сигнал вводят постоянное смещение, компенсирующее смещение характеристики преобразователя. Необходимый масштаб преобразования устанавливают, либо корректируя коэффициент усиления, устанавливаемого на выходе преобразователя усилителя, либо подстраивая величину опорного напряжения, если ЦАП является умножающим.

Компенсационные методы заключаются во введении в структуру преобразователя вспомогательных резистивных матриц, управляемых кодом, обратным коду, подаваемому на основную матрицу. Это позволяет уменьшить паразитное влияние кодозависимых токов, протекающих по общим шинам земли и питания, стабилизирует рассеиваемую мощность и тепловой режим схемы.

Методы коррекции с тестовым контролем заключаются в идентификации погрешностей ЦАП на всем множестве допустимых входных воздействий и добавлением, рассчитанных на основе этого поправок, к входной или выходной величине для компенсации этих погрешностей.

При любом методе коррекции с контролем по тестовому сигналу предусматриваются следующие действия:

1. Измерение характеристики ЦАП на достаточном для идентификации погрешностей множестве тестовых воздействий.

2. Идентификация погрешностей вычислением их отклонений по результатам измерений.

3. Вычисление корректирующих поправок для преобразуемых величин или требуемых корректирующих воздействий на корректируемые блоки.

4. Проведение коррекции.

Контроль может проводиться один раз перед установкой преобразователя в устройство с помощью специального лабораторного измерительного оборудования. Может проводиться и с помощью специализированного оборудования встроенного в устройство. При этом контроль, как правило, проводится периодически, все то время пока преобразователь не участвует непосредственно в работе устройства. Такая организация контроля и коррекции преобразователей может осуществляться при его работе в составе микропроцессорной измерительной системы.

Основной недостаток любого метода сквозного контроля – большое время контроля наряду с разнородностью и большим объемом используемой аппаратуры.

Определенные тем или иным способом величины поправок хранятся, как правило, в цифровой форме. Коррекция же погрешностей с учетом этих поправок может проводиться как в аналоговой, так и цифровой форме.

При цифровой коррекции поправки добавляются с учетом их знака к входному коду ЦАП. В результате на вход ЦАП поступает код, при котором на его выходе формируется требуемое значение напряжения или тока. Наиболее простая реализация такого способа коррекции состоит из корректируемого ЦАП, на входе которого установлено цифровое запоминающее устройство (ЗУ). Входной код играет роль адресного. В ЗУ по соответствующим адресам занесены, заранее рассчитанные с учетом поправок, значения кодов, подаваемые на корректируемый ЦАП.

При аналоговой коррекции кроме основного ЦАП используется еще один дополнительный ЦАП. Диапазон его выходного сигнала соответствует максимальной величине погрешности корректируемого ЦАП. Входной код одновременно поступает на входы корректируемого ЦАП и на адресные входы ЗУ поправок. Из ЗУ поправок выбирается соответствующая данному значению входного кода поправка. Код поправки преобразуется в пропорциональный ему сигнал, который суммируется с выходным сигналом корректируемого ЦАП. Ввиду малости требуемого диапазона выходного сигнала дополнительного ЦАП по сравнению с диапазоном выходного сигнала корректируемого ЦАП собственными погрешностями первого пренебрегают.

В ряде случаев возникает необходимость проведения коррекции динамики работы ЦАП.

Переходная характеристика ЦАП при смене различных кодовых комбинаций будет различной, иными словами – различным будет время установления выходного сигнала. Поэтому при использовании ЦАП необходимо учитывать максимальное время установления. Однако в ряде случаев удается корректировать поведение передаточной характеристики.

Особенности применения БИС ЦАП

Для успешного применения современных БИС ЦАП недостаточно знать перечень их основных характеристик и основные схемы их включения.

Существенное влияние на результаты применения БИС ЦАП оказывает выполнение эксплуатационных требований, обусловленных особенностями конкретной микросхемы. К таким требованиям относятся не только использование допустимых входных сигналов, напряжения источников питания, емкости и сопротивления нагрузки, но и выполнение очередности включения разных источников питания, разделение цепей подключения разных источников питания и общей шины, применение фильтров и т.д.

Для прецизионных ЦАП особое значение приобретает выходное напряжение шума. Особенность проблемы шума в ЦАП заключается в наличии на его выходе всплесков напряжения, вызванных переключением ключей внутри преобразователя. По амплитуде эти всплески могут достигать нескольких десятков значений весов МЗР и создавать трудности в работе следующих за ЦАП устройств обработки аналоговых сигналов. Решением проблемы подавления таких всплесков является использование на выходе ЦАП устройств выборки-хранения (УВХ). УВХ управляется от цифровой части системы, формирующей новые кодовые комбинации на входе ЦАП. Перед подачей новой кодовой комбинации УВХ переводится в режим хранения, размыкая цепь передачи аналогового сигнала на выход. Благодаря этому всплеск выходного напряжения ЦАП не попадает на вывод УВХ, которое затем переводится в режим слежения, повторяя выходной сигнал ЦАП.

Специальное внимание при построении ЦАП на базе БИС необходимо уделять выбору операционного усилителя, служащего для преобразования выходного тока ЦАП в напряжение. При подаче входного кода ЦАП на выходе ОУ будет действовать ошибка DU, обусловленная его напряжением смещения и равная

,

где U_см – напряжение смещения ОУ; R_ос – величина сопротивления в цепи обратной связи ОУ; R_м – сопротивление резистивной матрицы ЦАП (выходное сопротивление ЦАП), зависящее от величины поданного на его вход кода.

Поскольку отношение изменяется от 1 до 0, ошибка, обусловленная U_см, изменяется в приделах (1. 2)U_см. Влиянием U_см пренебрегают при использовании ОУ, у которого .

Вследствие большой площади транзисторных ключей в КМОП БИС существенная выходная емкость БИС ЦАП (40. 120 пФ в зависимости от величины входного кода). Эта емкость оказывает существенное влияние на время установления выходного напряжения ОУ до требуемой точности. Для уменьшения этого влияния R_ос шунтируют конденсатором С_ос.

В ряде случаев на выходе ЦАП необходимо получать двуполярное выходное напряжение. Этого можно добиться введением на выходе смещения диапазона выходного напряжения, а для умножающих ЦАП переключением полярности источника опорного напряжения.

Следует обратить внимание, что если вы используете интегральный ЦАП, имеющий число разрядов большее чем вам нужно, то входы неиспользуемых разрядов подключают к земляной шине, однозначно определяя на них уровень логического нуля. Причем для того, чтобы работать по возможности с большим диапазоном выходного сигнала БИС ЦАП за таковые разряды принимают разряды, начиная с самого младшего.

БИС ЦАП DAC0808 National Semiconductor,8 –разрядный, высокоскоростной, включена согласно типовой схеме. Так как выход у него токовый, с помощью инвертирующего усилителя на ОУ преобразуется в напряжение.

В принципе можно даже вот такие интересные фигуры, что-то напоминает правда? Если выбрать разрядность по больше, то получится более плавные

Источник

ЦАП. Так ли все просто?

В статье рассмотрены принцип работы и основные параметры цифро-аналоговых преобразователей. Даны рекомендации по выбору и проектированию ЦАП.

Цифро-аналоговый преобразователь — устройство для перевода цифровых данных в аналоговый сигнал. Это своеобразный мост между аналоговой и цифровой частями схемы. Сфера применения ЦАП очень широка. Это — усилители звука, аудиокодеки, обработка видео, устройства отображения, системы распознавания данных, калибровка датчиков и других измерительных устройств, схемы управления двигателями, системы распределения данных, цифровые потенциометры, программируемое радио (SDR) и т.д.

Принцип работы

Принцип работы ЦАП заключается в суммировании аналоговых сигналов (ток или напряжение). Суммирование производится с коэффициентами, равными нулю или единице в зависимости от значения соответствующего разряда кода. Выходной сигнал ЦАП может иметь форму тока, напряжения или заряда. Преобразователи с токовым выходом используются в основном в прецизионных и высокочастотных схемах. Для определенности мы будем рассматривать ЦАП с выходным напряжением, как наиболее распространенные. Из таблицы 1 видно, что максимальное выходное напряжение на 1 МЗР (младший значащий разряд входного кода) ниже напряжения полной шкалы (ПШ). Некоторые ЦАП позволяют использовать всю шкалу.

Табл. 1. Сигналы четырехразрядного ЦАП (опорное напряжение 5 В)

Выходное напряжение, В

Характеристики ЦАП

Наиболее важные характеристики ЦАП:

Классификация

Цифро-аналоговые преобразователи делятся по типу входных данных на последовательные и параллельные. По разрядности выделяют ЦАП с повышенной точностью (большая разрядность, N≥14) или с высоким быстродействием (6—8 разрядов). Выходной сигнал может иметь форму напряжения, тока или заряда.

Рассмотрим некоторые структуры ЦАП. Простейшим ЦАП является взвешивающий (делитель Кельвина), структура которого показана на рисунке 1. Каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (или проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. N-разрядный ЦАП содержит 2N одинаковых последовательно соединенных резистора и 2N ключа (обычно КМОП), по одному между каждым узлом цепи и выходом.

Рис. 1. Структура взвешивающего ЦАП

Взвешивающий метод — один из самых быстрых, однако характеризуется наименьшей точностью. Обычно такой ЦАП имеет выход по напряжению и отличается хорошей монотонностью. Если все резисторы одинаковы, ЦАП линеен. Недостаток данной модели — относительно высокий выходной импеданс и большое количество резисторов и ключей.

Рис. 2. ЦАП на R–2R матрице с выходом в форме напряжения

В сигма-дельта ЦАП (см. рис. 3) преобразование осуществляется с помощью сигма-дельта модуляции, когда квантование осуществляется всего одним разрядом, но с частотой, в десятки и сотни раз превышающей частоту Найквиста. Как видно из рисунка 4, сигма-дельта модулятор преобразует входной сигнал в последовательный непрерывный поток нулей и единиц. Если входной сигнал близок к положительному краю полной шкалы, в битовом потоке на выходе больше единиц, чем нулей, и наоборот, если сигнал ближе к отрицательному краю, то больше нулей. Для сигнала, близкого к середине шкалы, количество нулей и единиц примерно одинаково.

Рис. 3. Общая структура сигма-дельта ЦАП Рис. 4. Принцип работы сигма-дельта модулятора

Интерполяционный фильтр представляет собой цифровую схему, которая принимает данные, поступающие с низкой частотой дискретизации, вставляет нули в поток данных, увеличивая тем самым частоту дискретизации, затем применяет алгоритм интерполяции и выдает данные с высокой частотой дискретизации. Выходное напряжение одноразрядного ЦАП переключается между равными по значению положительным и отрицательным опорными напряжениями. Выход фильтруется аналоговым ФНЧ.

Перемножающий ЦАП работает с различными опорными сигналами, в т.ч. переменного тока. Выходной сигнал пропорционален произведению опорного напряжения на дробный эквивалент цифрового входного числа.

Подбор ЦАП

Для выбора подходящего ЦАП необходимо определить требования, которым должны соответствовать его параметры. В первую очередь это — разрядность, разрешение, время установления выходного сигнала (быстродействие), интерфейс подключения, напряжение питания и т.д. Обычно при проектировании устройства сначала выбирается его главный элемент — вычислительное ядро (процессор, ПЛИС, МК и т.д.), который определяет интерфейс обмена с остальными элементами схемы. В таблице 2 приведены четыре наиболее распространенных интерфейса для ЦАП.

Источник

ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ.
ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ. ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ

Unified system of design documentation.
Graphical symbols in diagrams.
Elements of digital technique

Дата введения 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает общие правила построения условных графических обозначений (УГО) элементов цифровой техники в схемах, выполняемых вручную или с помощью печатающих и графических устройств вывода ЭВМ во всех отраслях промышленности.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.2. При построении УГО используют символы «0» и «1» для идентификации двух логических состояний «логический 0» и «логическая 1» (приложение 1).

2. ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ УГО ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Общие правила построения УГО

2.1.1. УГО элемента имеет форму прямоугольника, к которому подводят линии выводов. УГО элемента может содержать три поля: основное и два дополнительных, которые располагают слева и справа от основного (черт. 1).

В дополнительных полях помещают информацию о назначениях выводов (метки выводов, указатели).

Допускается проставлять указатели на линиях выводов на контуре УГО, а также между линией вывода и контуром УГО.

2.1.3. УГО может состоять только из основного поля (табл. 1, п. 1) или из основного поля и одного дополнительного, которое располагают справа (табл. 1, п. 2) или слева (табл. 1, п. 3) от основного, а также из основного поля и двух дополнительных (табл. 1, п. 4).

Допускается дополнительные поля разделять на зоны, которые отделяют горизонтальной чертой.

Основное и дополнительные поля могут быть не отделены линией. При этом расстояние между буквенными, цифровыми или буквенно-цифровыми обозначениями, помещенными в основное и дополнительные поля, определяется однозначностью понимания каждого обозначения, а для обозначений, помещенных на одной строке, должно быть не менее двух букв (цифр, знаков), которыми выполнены эти обозначения.

1. УГО, содержащее только основное поле

2. УГО, содержащее основное поле и одно (правое) дополнительное поле

3. УГО, содержащее основное поле и одно (левое) дополнительное поле

4. УГО, содержащее основное поле и два дополнительных, разделенных на зоны. Количество зон не ограничено.

1. Знаками «*» обозначены функции и метки выводов элементов.

2. Допускается элементы, изображенные совмещенным способом, разделят» графически линиями связи, при этом расстояние между концами контурных линий УГО и линиями связи должно быть не менее 1 мм (черт. 2).

2.1.4. Выводы элементов делят на входы, выходы, двунаправленные выводы и выводы, не несущие логической информации.

2.1.5. При подведении линий выводов к контуру УГО не допускается:

проводить их на уровне сторон прямоугольника;

проставлять на них у контура УГО стрелки, указывающие направление информации.

2.1.7. Размеры УГО определяют:

число линий выводов;

число строк информации в основном и дополнительных полях, размером шрифта;

наличием дополнительных полей;

число знаков, помещаемых в одной строке внутри УГО (с учетом пробелов), размером шрифта.

Минимальная величина шага модульной сетки М выбирается исходя из требования микрофильмирования ( ГОСТ 13.1.002).

При выполнении УГО с помощью устройств выводов ЭВМ применяют шрифты, имеющиеся в них.

2.2. Обозначения функций элементов

Количество знаков в обозначении функции не ограничено, однако следует стремиться к их минимальному числу при сохранении однозначности понимания каждого обозначения.

2.2.2. Обозначения функций элементов приведены в табл. 2.

10. Интерфейс периферийный программируемый

11. Инвертор, повторитель

18. Основная память

19. Быстродействующая память

20. Память типа «first-in, first-out»

21. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ):

программируемое ПЗУ (ППЗУ)

ППЗУ с возможностью многократного программирования (РЭПЗУ)

репрограммируемое ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием (РФПЗУ)

22. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) с произвольной выборкой:

ОЗУ с произвольной выборкой статическое (СОЗУ)

ОЗУ с произвольной выборкой динамическое (ДОЗУ)

энергонезависимое ОЗУ (ЭНОЗУ)

23. Ассоциативное запоминающее устройство

24. Программируемая логическая матрица (ПЛМ)

1. Буквы Х и Y могут быть вменены обозначениями представляемой информации на входах и выходах преобразователя, например:

2. Допускаются обозначения:

26. Приемо-передатчик шинный

Сдвиговый регистр n-разрядный

счетчик по модулю n

35. Устройство арифметическо-логическое

36. Устройство приоритета кодирующее

37. Коммутирующее устройство, электронный ключ

40. Элемент задержки

41. Элемент логический:

42. Элемент монтажной логики:

43. Элемент моностабильный, одновибратор:

44. Элемент нелогический:

стабилизатор, общее обозначение

45. Наборы нелогических элементов

диодов с указанием полярности

комбинированных, например, диодно-резисторных

46. Элемент нестабильный, генератор:

с синхронизацией пуска

с синхронизацией останова по окончанию импульса

с синхронизацией пуска и останова

генератор серии из прямоугольных импульсов

генератор с непрерывной последовательностью импульсов

генератор линейно-изменяющихся сигналов

генератор синусоидального сигнала

47. Элемент пороговый, гистерезисный

2.2.3. Знак «*»проставляют перед обозначением функции элемента, если все его выводы являются нелогическими.

2.2.4. Допускается справа к обозначению функции добавлять технические характеристики элемента, например:

Задержку элемента указывают, как показано на черт. 5.

Если эти две задержки равны, то указывают только одно значение 10 нс.

1. Задержку, выраженную в секундах или в единицах, основанных на количестве слов или битов, можно указывать как внутри контура УГО элемента задержки, так и вне его.

2. Допускается указывать значение задержки десятичным числом:

3 или DEL3, при этом значение единицы задержки должно быть оговорено на поле схемы или в технических требованиях

3. В УГО элемента допускается опускать пробел между числовым значением и единицей измерения, например RAM16K, 10 нс, + 5 В.

2.2.5. При необходимости указать сложную функцию элемента допускается составное (комбинированное) обозначение функции.

Например, если элемент выполняет несколько функций, то обозначение его сложной функции образовано из нескольких более простых обозначений функций, при этом их последовательность определяется последовательностью функций, выполняемых элементом:

четырехразрядный счетчик с дешифратором на выходе CTR4DC;

преобразователь/усилитель двоично-десятичного кода в семисегментный код BCD/ 7SEG>.

Обозначение сложной функции элемента может также быть составлено из обозначения функции и метки вывода, поясняющей это обозначение функции, при этом метка вывода стоит перед обозначением функции, например:

генератор ускоренного переноса CPG;

регистр данных DRG;

селектор (устройство селекции) SELDEV.

2.2.6. При использовании обозначений функций элементов, не установленных настоящим стандартом, их необходимо пояснять на поле схемы.

2.3. Обозначение выводов элементов

2.3.1 Выводы элементов подразделяют на несущие и не несущие логическую информацию.

Выводы, несущие логическую информацию, подразделяют на статические и динамические, а также на прямые и инверсные.

На прямом динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния LOG0 в состояние LOG1 в принятом логическом соглашении.

На инверсном динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния LOG1 в состояние LOG0 в принятом логическом соглашении.

2.3.3 Свойства выводов в соответствии с пп. 2.3.1 и 2.3.2 обозначают указателями (табл. 3)

1. Прямой статический вход

2. Прямой статический выход

3. Инверсный статический вход

4. Инверсный статический выход

5. Прямой динамический вход

6. Инверсный динамический вход

7. Статический вход с указателем полярности

8. Статический выход с указателем полярности

9. Динамический вход с указателем полярности

10. Вывод, не несущий логической информации:

1. Форма 1 является предпочтительной.

2. При выполнении УГО с помощью устройств вывода ЭВМ допускается выполнять:

5. Блокировка сигнала неисправности

10. Вход двухпороговый, вход гистерезисный

11. Вход запроса ассоциативного запоминающего устройства

12. Вход обратного счета (вход уменьшения)

13. Вход операнда, над которым выполняется одна или несколько математических операций

1. Параметр n заменяется десятичным эквивалентом этого бита. Если значения всех входов Рn есть степени с основанием 2, n может быть заменен двоичным порядком.

2. В случае наличия второго операнда предпочтительно обозначением его является « Q».

14. Вход прямого счета (вход увеличения)

Примечание к пп 12,

14. Параметр n следует заменить значением, на которое увеличивается или уменьшается содержимое счетчика

15. Вход, вызывающий изменение состояния на выходе элемента в дополнительное, каждый раз, когда он принимает состояние LOG1

16. Входы цифрового компаратора:

19. Выбор кристалла, доступ к памяти

20. Вывод (информации)

21. Вывод двунаправленный

22. Вывод свободный (не имеющий ни одного внутреннего соединения в элементе)

23. Вывод фиксированного режима (состояния)

24. Выход, изменение состояния которого задерживается до тех пор, пока вызывающий это изменение сигнал не возвратится в исходный уровень

25. Выход открытый (например выход с открытым коллектором, с открытым эмиттером)

26. Выход открытый Н-типа (например открытый коллектор p-n-р транзистора, открытый эмиттер n-р-n транзистора, открытый сток Р канала, открытый исток N канала)

27. Выход открытый L-типа (например открытый коллектор n-р-n транзистора, открытый эмиттер р-n-р транзистора, открытый исток Р канала, открытый сток N канала)

28 Выход с тремя состояниями

29. Выход сравнения ассоциативного запоминающего устройства

30. Выход цифрового компаратора:

33. Группа выводов, объединенных внутри элемента:

34. Группирование битов многобитового входа или выхода

35. Группирование связей:

37. Загрузка (разрешение параллельной записи)

39. Задержка двойная

вход, принимающий заем

выход, выдающий заем

42. Запись (команда записи)

44. Запрос на обслуживание

47. Инвертирование (отрицание)

48. Инструкция, команда

51. Коммутация (электронная)

56. Маска, маскирование

вход, принимающий перенос

выход, распространяющий перенос

70. Подтверждение приема

79. Разрешение прохождения импульсов, работы цепи

80. Разрешение третьего состояния

82. Результат нулевой

слева направо и сверху вниз (от младшего разряда к старшему)

справа налево или снизу вверх (от старшего разряда к младшему)

88. Строб (сигнал выборки)

вход, задающий содержимое элемента

выход, указывающий содержимое элемента

90. Считывание (чтение)

95. Установка JK-триггера:

в состояние LOG1 (J-вход)

в состояние LOG0 (К-вход)

2.3.6. Обозначение основных меток, указывающих функциональное назначение выводов, не несущих логической информации, приведены в табл. 5.

1. Вывод питания от источника напряжения

1. При выполнении УГО с помощью устройств вывода ЭВМ допускается обозначение

2. Допускается обозначение

3. Номинал напряжения питания проставляется рядом с УГО над линией вывода или рядом с ней, например

Допускается проставлять номинал напряжения внутри УГО вместо метки вывода, например

4. Перед меткой вывода допускается проставлять поясняющую информацию, например:

указатель питания цифровой части элемента;

указатель питания аналоговой части

2. Общий вывод, земля, корпус

1. Допускается обозначение.

2. Перед меткой вывода допускается проставлять указатель общего вывода цифровой части и указатель общего вывода аналоговой части

1. Вместо обозначения « I» можно проставлять его значение, например

2. Перед меткой вывода допускается проставлять порядковый номер, например

4. Вывод для подключения конденсатора

5. Вывод для подключения резистора

6. Вывод для подключения индуктивности

7. Вывод для подключения кварцевого резонатора

8. Выводы полевого транзистора:

9. Выводы n-р-n и р-n-р транзистора:

эмиттер n-р-n транзистора

эмиттер р-n-р транзистора

2.3.7. При необходимости указать сложную функцию выводов допускается построение составной метки, образованной из основных меток, при этом рекомендуется соблюдать обратный порядок присоединения меток, например:

адрес считывания RDA;

Для обозначения метки вывода, имеющей поочередно две функции, эти функции указывают через наклонную черту, например:

запись/чтение WR/ RD;

управление/данные C/ D.

2. Порядок следования меток выводов, не несущих логическую информацию, произвольный.

3. При выполнении УГО элемента, имеющего два порта приема и передачи информации: А и В, метка вывода А/ В означает разрешение приема информации портом А и передачи информации портом В при логическом уровне сигнала на данном выводе, равном LOG1.

2.3.8. В качестве меток выводов допускается применять обозначения функций, приведенные в табл. 2, например:

результат операции вычитания Р-Q.

Допускается также составлять сложную метку вывода из обозначения функции и метки вывода, при этом рекомендуется прямой порядок их присоединения, например:

чтение из памяти RDM.

2.3.10. Если в УГО необходимо изобразить свободный вывод (не имеющий соединений внутри элемента), то он должен иметь указатель вывода, не несущего логической информации, и иметь метку вывода « NC».

2.3.11. Выводы питания элементов приводят либо в качестве текстовой информации на свободном поле схемы, либо одним из способов, приведенных на черт. 6.

Выводы питания в общем блоке управления ИС DD1

Выводы питания в одном из элементов ИС DD2, изображенной разнесенным способом

Выводы питания ИС DD3 в отдельном контуре

2.3.13. При использовании меток выводов, не установленных настоящим стандартом, их следует приводить в УГО в скобках и пояснять на поле схемы (черт. 7) или в нормативно-технической документации на изделие.

2.4. Обозначение групп выводов

2.4.1. Выводы элементов подразделяют на логически равнозначные, т.е. взаимозаменяемые без изменения функции элемента, и логически неравнозначные.

2.4.2. УГО элемента выполняют без дополнительных полей или без правого или левого дополнительного поля, в следующих случаях:

все выводы логически равнозначны;

функции выводов однозначно определяются функцией элемента.

При этом расстояния между выводами должны быть одинаковы, а метки выводов не указываются.

2.4.3. При наличии логически равнозначных входов или выходов элемента они могут быть графически объединены в группу выводов, которой присваивают метку, обозначающую их функцию. Данную метку проставляют на уровне первого вывода группы (черт. 8).

2.4.4. Если несколько последовательных выводов имеют части меток, отражающие одинаковые функции, то такие выводы могут быть объединены в группу выводов, а эта часть метки выносится в групповую метку. Групповую метку располагают над группой меток, которые должны быть записаны без интервала между строками (черт. 9).

2.4.5. Группы выводов разделяют интервалом в одну строку или помещают в отдельную для каждой группы зону.

2.4.6. Из нескольких групповых меток может быть выделена групповая метка более высокого порядка. Эту метку проставляют над группами выводов, к которым она относится, отделяя от них интервалом.

Группы, которые относятся к групповой метке более высокого порядка, помещают в отдельную зону (черт. 10).

2.4.7. Номера разрядов в группах выводов обозначаются числами натурального ряда, начиная с нуля. При этом метки выводов присваивают одним из способов, представленных на черт. 11.

2.4.8. При необходимости пронумеровать группы и разряды внутри группы метка каждого вывода будет состоять из номера группы (первая цифра) и номера разряда в группе, отделенные друг от друга точкой, например: метка информационного входа первого разряда нулевой группы: D0.1.

2.5. Взаимосвязь выводов

2.5.1. Выводы элементов подразделяют на влияющие и зависимые. Влияющий вывод воздействует на один или несколько зависимых от него выводов.

2.5.2. Для указания взаимосвязи выводов элемента используют обозначение зависимости.

Обозначение зависимости выводов осуществляется путем присваивания им меток выводов:

Если влияющий вывод воздействует на зависимый вывод своим дополнительным логическим состоянием, то над порядковым номером, проставленным перед меткой зависимого вывода, ставят черточку (черт. 13 а).

В случае, если вывод зависим от нескольких влияющих выводов, порядковый номер каждого из них должен быть указан через запятую (черт. 13 б).

2.5.3. Если вывод выполняет несколько функций и (или) имеет несколько влияющих воздействий, то обозначение каждой из этих функций и (или) зависимостей соответствующей меткой может быть показано либо в последующих строках, при этом каждой метке может быть поставлен в соответствие указатель (черт. 14 а), либо на одной строке через наклонную черту (черт. 14 б). Порядок меток, обозначающих несколько функций или зависимостей произволен.

3. ОБОЗНАЧЕНИЕ МОНТАЖНОЙ ЛОГИКИ

3.1. Непосредственное соединение логических выходов нескольких элементов на общую нагрузку (монтажная логика) следует обозначать, как показано на черт. 15 а.

3.2. Монтажную логику можно рассматривать условно как элемент, который изображают в виде УГО элемента монтажной логики (черт. 15 б).

Примечания к пп. 3.1, 3.2:

1. Термину «элемент монтажной логики» соответствует термин «элемент DOT».

2. В зависимости от вида выполняемой логической функции знак «*» следует заменять знаком «&» («монтажное И») или знаком «1» («монтажное ИЛИ»).

3. Допускается изображать монтажную логику, как показано на черт. 15 в, если это не приведет к неоднозначности понимания.

4. Если выходам элементов присвоены метки открытых выходов, допускается изображать монтажную логику в соответствии с черт. 15 г.

4. СОКРАЩЕННОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ГРУПП УГО

4.1. Для уменьшения объема документации допускается сокращенное обозначение групп УГО.

4.2. УГО элементов могут быть изображены совмещенно, прилегая друг к другу одной или двумя сторонами, параллельными распространению информации (черт. 16 а). При этом логическое соединение между данными элементами отсутствует.

4.4. В группе элементов, изображенных совмещенно и содержащих одинаковую информацию в основном поле УГО, последнюю помещают в верхнем УГО (черт. 18 а). Допускается отделять такие элементы друг от друга штриховой линией (черт. 18 б).

Две последовательные группы элементов следует изображать, как показано на черт. 18 в. Сокращенное обозначение группы из пар элементов показано на черт. 18 г.

Группу элементов с идентичными выводами (входами и выходами), имеющих общий блок управления и не имеющих его, допускается изображать, как показано на черт. 18 д и черт. 18 г соответственно.

4.5. В схемах, имеющих элементы с большим числом выводов одного функционального назначения, допускается сокращенное обозначение таких элементов (черт. 19).

Источник