а) линия DAV всегда будет иметь высокий уровень;
б) конденсатор генератора будет заряжаться и разряжаться;
в) выходы данных будут всегда иметь высокий или низкий уровень;
г) линия DAV всегда будет иметь низкий уровень.
11.Основным составляющим элементом для схем с памятью является:
а) дешифратор;
б) синтезатор;
в) триггер-защелка;
г) микропроцессор.
12. Какое из указанных ниже условий должно выполняться, чтобы данные были зафиксированы в D-триггере?
а) на D-входе должны находиться данные;
б) вход синхронизации должен изменить состояние;
в) для сохранения данных должно поддерживаться питание;
г) все указанное выше.
13.Асинхронные входы предварительной установки и сброса триггера:
а) работают независимо от сигнала синхронизации;
б) синхронизируются сигналом на входе синхронизации;
в) их действие можно отменить сигналами на других входах;
г) все указанное выше.
14. Последовательное соединение двух счетчиков М и N дает общий модуль:
а) M + N;
б) M — N;
в) M x N;
г) M/N.
15. Частота выходного сигнала триггера в счетном включении (Т-триггер) составляет:
а) половину тактовой частоты;
б) удвоенную тактовую частоту;
в) равна частоте поступающих импульсов;
г) ничего из перечисленного.
16. Регистры сдвига можно использовать для:
а) временного хранения данных;
б) преобразования параллельных данных в последовательные;
в) преобразования последовательных данных в параллельные;
г) все перечисленное.
17. Основное преимущество последовательной передачи данных заключается в том, что:
а) используется множества регистров сдвига;
б) данные можно передавать по одной линии;
в) она быстрее параллельной передачи;
г) все перечисленное.
18.Когда осциллограф используется для наблюдения формы сигналов цифрового счетчика, источником запуска должен служить:
а) сигнал синхронизации;
б) наименее значащий бит;
в) наиболее значащий бит;
г) ничего из перечисленного.
19.Большие функциональные возможности в меньших корпусах достигаются за счет:
а) совмещении функций схем в специализированной ИС;
б) уменьшения расстояния между выводами;
в) отказа от использования корпусов с двухсторонним расположением выводов;
г) все перечисленное.
20.Последовательная передача данных обычно осуществляется:
а) по восьми отдельным проводам;
б) в виде логических импульсов ТТЛ уровней;
в) с использованием высоковольтных логических уровней;
г) все перечисленное.
1. Назовите три диагностических прибора, наиболее полезные при поиске неисправностей в цифровых схемах с памятью.
2. Перечислите три причины, по которым выход дешифратора может никогда не активизироваться.
3. Перечислите три причины, по которым дешифратор 74922 может работать некорректно.
4. Заполните таблицу, показывающую работу RS-триггера-защелки с активным высоким входом.
5. Опишите режимы работы счетчика.
6. Определите термин «каскадное соединение».
7. Перечислите три причины, почему поиск неисправностей на уровне микросхем становится менее практичным.
8. Объясните, почему цифровые сигналы не выглядят как идеальные прямоугольные импульсы, показанные в учебниках.
9. Дайте определение специализированным интегральным микросхемам.
10. Дайте определение СБИС.
11. Опишите технологию поверхностного монтажа.
12. Опишите многослойные печатные платы.
13. Что такое универсальный асинхронный приемопередатчик?
14. Какой бит данных выходит из асинхронного приемопередатчика первым?
Глава 9СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ
За последние 25 лет микропроцессоры превратились из новаторского изобретения для конкретной электронной системы в почти повсеместно применяемую технологию проектирования различного электронного оборудования. Общество стало зависеть от этих приборов. В 1968 году американцы послали людей на Луну без единого микропроцессора на борту космического корабля. Сегодня мы не можем завести автомобиль без модуля управления. Ракеты «Patriot», истребители «Stels», промышленные роботы, медицинские приборы, микроволновые печи, видеокамеры, телевизоры — это только некоторые из множества высокотехнологичных приборов с микропроцессорным «мозгом».
Сердцем каждого персонального компьютера, чья популярность растет с каждым днем, а возможности расширяются, является микропроцессор.
Тему сервисного обслуживания микропроцессоров можно разделить на две части:
♦ системы с встроенными микропроцессорами;
♦ персональные компьютеры.
В данной главе рассмотрены оба аспекта. Представленные методы сервисного обслуживания помогут восстановить вышедший из строя персональный компьютер. Системы со встроенными микропроцессорами также могут потребовать ремонта. Кроме того, порой необходимо разработать и изготовить специальное приспособления на основе микропроцессора. Методы сервисного обслуживания в каждом из вариантов несколько различаются.
Все компьютеры имеют одинаковую базовую архитектуру. Блок-схема состоит из центрального процессорного устройства (кратко — процессора) CPU (ЦПУ), памяти и какого-либо набора устройств ввода/вывода, как показано на рис. 9.1.
Рис. 9.1.Три основных блока компьютера
Микрокомпьютеры содержат одну интегральную микросхему, которая работает в качестве ЦПУ и называется микропроцессор. Другими словами, микропроцессор, память и устройства ввода/вывода образуют микрокомпьютерную систему. Этот раздел рассказывает о том, как должен работать компьютер.
Центральный процессор
Центральное процессорное устройство содержит три основных подсистемы: арифметическое логическое устройство (АЛУ), набор регистров для хранения и специальных операций и схемы синхронизации и управления. Длина слова ЦПУ определяет размер (число бит) самой большой величины, с которой может работать процессор. Первый микропроцессор Intel 4004 использовал слова длиной 4 бита. Самые последние модели работают со словами 64 бита.
Арифметическое логическое устройство служит для выполнения двоичных операций сложения, вычитания и различных логических функций: И, ИЛИ, НЕ, Исключающее ИЛИ и т. д. Обычно оно работает совместно с регистром, который называется «аккумулятором» и хранит один из операндов арифметических операций, заменяя его результатом. Регистры предназначены для временного хранения данных или специальных адресов памяти, к которым часто обращаются, подсчета событий. Многие регистры имеют специальное назначение при использовании с определенными инструкциями.
Узел синхронизации и управления представляет собой устройство, организующее работу и взаимодействие всех составляющих системы и определяет порядок и время начала операций. Обращаясь к очередному кодовому слову в памяти программ, он декодирует двоичные числа, которые являются инструкциями типа «взять и выполнить» для реализации соответствующих задач. Многие микропроцессоры сегодня могут повторять эту процедуру более 2 000 000 раз в секунду.
Память
Во всех микрокомпьютерных системах необходимо хранить большое количество двоичной информации. Аппаратные решения задачи хранения двоичных чисел рассмотрены в главе 8, где обсуждались триггеры-защелки. Регистр хранения может быть создан с помощью соединения группы триггеров, количество которых зависит от длины слова в системе. Например, каждый регистр в 8-разрядной микропроцессорной системе 8031 должен иметь 8 триггеров, соединенных таким образом, чтобы все 8 бит могли быть записаны одновременно.
Прибор с полупроводниковой памятью представляет собой группу объединенных в едином кристалле регистров. Каждый регистр памяти имеет собственный уникальный адрес, как показано на рис. 9.2.
Рис. 9.2. Конфигурация памяти 8x8
Для того чтобы обеспечить доступ к конкретной информации, на адресные входы поступает соответствующее адресное число, тогда данные, которые расположены по этому адресу, появятся на выходных выводах данных. Адрес представляет собой число, которое указывает расположение данных в памяти. Данные — это двоичное число, которое содержится по выбранному адресу памяти.
Обратите внимание, что в предыдущем описании микросхем памяти предполагалось, что данные уже записаны по определенному адресу. Единственное, что пользователь может сделать с таким типом памяти, это считать содержимое по каждому адресу, но не может изменить сами данные которые там записаны. Поэтому такой тип устройств называется постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). Двоичные величины обычно однократно записываются в микросхемы такого типа при изготовлении.
Поскольку микросхемы, в которые бы ваши пользовательские программы были уже встроены, рассчитаны на сравнительно большой объём изделий и не допускают быстрого изменения программного обеспечения в процессе модернизации, менее крупные проекты часто используют программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ). С этими устройствами пользователь может сохранить соответствующие двоичные значения по определенным адресам, используя специальные аппаратно-программные средства, как показано на рис. 9.3.