СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ 1. АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ БИС

1.1.   МИКРОСХЕМЫ ЦАП................................................................. 10

1.1.1.      Характеристики и классификация ЦАП..........................................................10

1.1.1.1.   Статические характеристики ЦАП................................................... 10

1.1.1.2.  Динамические характеристики ЦАП...............................................12

/. /. 1.3. Классификация ЦАП..............................................................................13

1.1.2.      Структурные схемы и принципы работы ЦАП............................................... 14

/. 1.2.1. ЦАП с широтно-импульсной модуляцией

(Pulse-Width Modulation, PWM)............................................................................. 14

/. 1.2.2. Последовательный ЦАП на переключаемых конденсаторах.....15

1.1.2.3.   Параллельный ЦАП с суммированием весовых токов.............16

1.1.2.4.   ЦАП с резисторной матрицей R-2R................................................16

1.1.2.5.   ЦАП на источниках тока.....................................................................18

1.1.2.6.   Параллельный ЦАП на переключаемых конденсаторах..........18

1.1.2.7.   ЦАП с суммированием напряжений............................................... 19

/. 1.2.8.  Умножающие ЦАП.................................................................................20

1.1.3.      Перечень ведущих фирм — производителей ИМС ЦАП.........................21

1.1.4.      Обозначения контактов ИМС ЦАП, применяемые производителями при составлении документации......................................21

1.1.5.      Типовые схемы включения ИМС ЦАП.............................................................42

1.2.   МИКРОСХЕМЫ АЦП.................................................................26

1.2.1.      Характеристики и классификация АЦП ..........................................................26

1.2.1.1.   Характеристики АЦП.............................................................................26

1.2.1.2.   Классификация АЦП..............................................................................31

1.2.2.      Основные принципы построения и структурные схемы ИМС АЦП...........31

1.2.2.1.   Параллельные АЦП................................................................................32

1.2.2.2.   Интегрирующие АЦП............................................................................32

1.2.2.3.  АЦП последовательного приближения (Successive approximation, SAR-ADC)...36

1.2.2.4.  Многокаскадные АЦП (sub-ranging)..................................................37

1.2.2.5.  АЦП с «плавающей запятой» (Floating point).................................39

1.2.2.6.   Сигма-дельта АЦП..................................................................................40

1.2.2.7.   Преобразователи напряжение-частота..........................................42

1.2.2.8.   Особенности схемотехники АЦП

на переключаемых конденсаторах...................................................................42

1.2.3. Перечень ведущих фирм — производителей ИМС АЦП............49

1.2.4.      Обозначения контактов ИМС АЦП, применяемые производителями при составлении документации......................................51

1.2.5.      Типовые схемы включения ИМС АЦП.............................................................53

1.3. БИС ЦИФРОВЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ..............................55

1.3.1.      Характеристики и классификация синтезаторов частот...........................55

1.3.1.1.  Характеристика синтезаторов частот..............................................55

1.3.1.2.   Классификация синтезаторов.............................................................55

1.3.1.3.   Компоненты синтезаторов частот......................................................56

1.3.1.4.   Параметры синтезаторов.....................................................................57

1.3.2.      Основные принципы построения и структурные схемы............................58

1.3.2.1. СЧ прямого синтеза..............................................................................58

1.3.22. Синтезаторы частот косвенного синтеза.......................................59

1.3.2.3.   Частотно-фазовые детекторы..............................................................60

1.3.2.4.   Импульсно-фазовые детекторы...........................................................61

1.3.2.5.   Синтезатор частот с внутренним предделителем.......................64

1.3.3.      Примеры СЧ на основе ФАПЧ ведущих фирм-производителей..........65

1.3.4.      Перечень фирм — производителей СЧ косвенного действия...............65

1.3.5.      Обозначения контактов ИМС СЧ косвенного действия, применяемые производителями при составлении документации..........66

1.3.6.      Пример цоколевки и типовой схемы включения СЧ с ФАПЧ...............66

ЧАСТЬ 2. ЦИФРОВЫЕ БИС И СБИС

2.1. МИКРОСХЕМЫ ПАМЯТИ.......................................................... 75

2.1.1.      Классификация ИМС памяти...............................................................................75

2.1.1.1. Микросхемы ОЗУ....................................................................................75

2.1.1.2   Микросхемы ПЗУ....................................................................................78

2.1.2.      Параметры ИМС памяти......................................................................................78

2.1.3.      Основные принципы построения и структурные схемы............................80

2.1.3.1. Динамическое ОЗУ................................................................................80

21.3.2. Статическое ОЗУ....................................................................................86

2.1.3.3   ПЗУ...............................................................................................................89

2.1.4.      Перечень основных фирм — производителей ИМС памяти...................94

2.1.5.      Примеры ИМС памяти..........................................................................................95

2.1.5.1.  Динамические ОЗУ «классического» типа....................................95

2.1.5.2.   Статические и совместимые с ними ОЗУ.....................................95

2.1.5.3.   ПЗУ типа PROM/EPROM.....................................................................95

21.5.4. ПЗУ типа ВЕРНОМ и FLASH................................................................95

2.1.6.      Обозначения контактов ИМС памяти, применяемые................................95

производителями при составлении документации......................................95

2.1.7.      Пример цоколевки ИМС памяти.......................................................................95

2.2.   УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ............................... 102

2.2.1.      Основные характеристики микропроцессоров..........................................102

2.2.2.      Классификация микропроцессоров.................................................................102

2.2.2.1. Используемый набор команд...........................................................103

2.2.2.2 Методы работы с памятью...................................................................103

2.2.2.3. История развития МП.........................................................................105

2.2.3.      Основные принципы построения и структурные схемы..........................108

2.2.3.1.  Арифметико-логическое устройство (АЛУ)...................................108

2.2.3.2.   Программный счетчик.........................................................................109

2.2.3.3.   Регистры общего назначения (РОН)..............................................109

2.2.3.4.   Управляющее устройство (УУ)...........................................................112

2.2.3.5.   Неймановская и гарвардская архитектуры МП........................112

2.2.4.   Перечень основных фирм — производителей универсальных МП........113

2.2.5.  Типовая цоколевка универсального МП...........................................................113

2.2.6.   Примеры современных универсальных МП....................................................113

2.2.7.   Обозначения контактов универсальных МП в документации..................113

2.3.   МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ.......................................................... 123

2.3.1.      Назначение микроконтроллеров....................................................................123

2.3.2.      Терминология микроконтроллеров................................................................ 124

2.3.3.      Классификация микроконтроллеров...............................................................125

2.3.3.1. Семейство Intel MCS-51.....................................................................126

2.3.3.2 Семейство Intel MCS-151/251.........................................................126

2.3.3.3.   Семейство Intel MCS-96/196/296..................................................127

2.3.3.4.   Семейство Motorola HC05/HCL05.................................................128

2.3.3.5.   Семейство Motorola HCL05..............................................................131

2.3.3.6.   Семейство Motorola НС08................................................................131

2.3.3.7.   Семейство Motorola НС11................................................................132

2.3.3.8.   Семейство Motorola НС12................................................................133

2.3.3.9.   Семейство Motorola НС16................................................................134

2.3.3.10.   Семейство Motorola 68300.............................................................134

23.3.11.   Семейство ZiLOG Z8.........................................................................135

23.3.12.   Семейство Microchip PIC10...........................................................135

2.3.3.13.   Семейство Microchip PIC12...........................................................136

2.3.3.14.   Семейство Microchip PIC14...........................................................136

2.3.3.15.   Семейство Microchip PIC16...........................................................137

2.3.3.16.   Семейство Atmel AVR.......................................................................137

2.3.4.      Основные принципы построения и структурные схемы МК...................138

2.3.4.1.   Семейство Intel MCS-51.....................................................................138

2.3.4.2.   Семейство Intel MCS-251..................................................................140

23.4.3 Семейство Intel MCS-96/796/296..................................................142

2.3.4.4.   Семейство Motorola HC05/HCL05.................................................144

2.3.4.5.   Семейство Motorola HC08................................................................145

23.4.6.  Семейство Motorola HC11................................................................148

2.3.4.7.   Семейство Motorola НС12................................................................149

2.3.4.8.   Семейство Motorola НС16................................................................150

2.3.4.9.   Семейство Motorola 68300...............................................................151

23.4.10. Семейство ZiLOG Z8.........................................................................152

2.3.4.11.   Семейство Microchip PIC10...........................................................153

2.3.4.12.   Семейство Microchip PIC12...........................................................155

23.4.13.   Семейство Microchip PIC14...........................................................157

23.4.14.   Семейство Microchip PIC16...........................................................159

2.3.4.15.  Семейство Atmel TinyAVR................................................................160

23.4.16. Семейство Atmel MegoAVR.............................................................162

2.3.5.      Перечень основных фирм — производителей МК....................................163

2.3.6.      Примеры МК...........................................................................................................164

2.3.7.      Пример цоколевки МК........................................................................................164

2.3.8..    Обозначения контактов МК, применяемые

производителями при составлении документации....................................165

2.4.   ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ (DSP)..................... 168

2.4.1.      Назначение и классификация DSP................................................................168

2.4.2.      Классификация DSP..............................................................................................169

2.4.2.1.   Texas Instruments С2000.....................................................................169

2.4.2.2.   Texas Instruments C5000.....................................................................170

2.4.2.3.   Texas Instruments C6000.....................................................................171

2.4.2.4.   Analog Devices ADSP-21xx.................................................................172

2.4.2.5.   Analog Devices Blackfin.......................................................................173

2.4.2.6.   Analog Devices SHARC.......................................................................174

2.4.2.7.   Analog Devices TigerSHARC..............................................................175

2.4.2.8.   Lucent Technologies DSP16000..........................................................175

2.4.2.9.   Freescale Semicondutor DSP56000/DSP563xx............................176

24.2.10. Freescale Semiconductor DSP56xxx................................................176

2.4.2 11. Star*Core...............................................................................................177

2.4.3.      Основные принципы построения и структурная схема...........................177

2.4.4.      Перечень основных фирм — производителей DSP..................................182

2.4.5.      Примеры DSP.........................................................................................................182

2.4.6.      Обозначения контактов DSP в документации...........................................183

2.5.   ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ......188

2.5.1.      Характеристика и классификация ПЛИС.....................................................188

2.5.1.1.   Терминология ПЛИС...........................................................................189

2.5.1.2.   Классификация ПЛИС.........................................................................191

2.5.2.      Основные принципы построения и структура ПЛИС...............................192

2.5.2.1. ПЛИС типа CPLD..................................................................................192

2.5.2.2 ПЛИС типа FPGA..................................................................................195

2.5.3.      Перечень основных фирм, выпускающих ПЛИС........................................198

2.5.4.      Справочные данные по конкретным примерам современных ПЛИС.........199

2.5.4.1 ПЛИС типа CPLD..................................................................................199

2.5.5.2. ПЛИС типа FPGA..................................................................................199

2.5.5.      Примеры цоколевки и типовой схемы включения ПЛИС......................199

2.5.6.      Обозначения контактов ПЛИС в документации.......................................200

2.6.   БИС ЦИФРОВЫХ КВАДРАТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ  СИГНАЛА....... 205

2.6.1.      Характеристики и классификация...................................................................206

2.6.1.1. Характеристика......................................................................................205

2.6. J.2. Классификация.......................................................................................206

2.6.2.      Основные принципы построения и структурные схемы..........................207

2.6.2.1.   Квадратурные преобразователи на основе выделения квадратурных составляющих из аналогового сигнала............................207

2.6.2.2.   Квадратурные преобразователи с выделением квадратурных составляющих из оцифрованного сигнала..................... 208

2.6.3.      Перечень основных фирм — производителей квадратурных преобразователей частоты................................................................................210

2.6.4.      Примеры квадратурных преобразователей частоты.................................211

2.6.4.1.   Квадратурные преобразователи с выделением квадратурных составляющих из аналогового сигнала............................211

2.6.4.2.   Квадратурные преобразователи с выделением квадратурных составляющих из оцифрованного сигнала......................211

2.6.5.      Пример цоколевки квадратурного преобразователя частоты..............212

2.6.6.      Обозначения контактов квадратурных

преобразователей частоты в документации................................................212

2.7.   МИКРОСХЕМЫ  КОДЕКОВ...................................................... 216

2.7.1.      Терминология и характеристики кодеков....................................................216

2.7.1.1.   Параметры кодеков..............................................................................217

2.7.1.2.   Основные узлы кодеков.....................................................................218

2.7.2.      Классификация помехоустойчивых кодов......................................................219

2.7.2. /. Линейные коды......................................................................................220

2.7.2.2. Нелинейные коды..................................................................................222

2.7.3.      Принципы построения и структурные схемы кодеков..............................224

2.7.4.      Перечень основных фирм, выпускающих кодеки.......................................226

2.7.5.      Примеры современных кодеров, декодеров и кодеков...........................226

2.7.5.1.   ИКМ кодеки.............................................................................................226

2.7.5.2.   Кодеры и декодеры корректирующих кодов...............................226

2.7.6.      Пример цоколевки ИКМ кодека......................................................................227

2.7.7.      Обозначения контактов ИКМ кодеков в документации.........................227