- •Основы вычислительной техники
- •Оглавление
- •Раздел 1. Методические вопросы 7
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт 31
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы 72
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы 111
- •Раздел V. Архитектура средств вт 159
- •Введение
- •Раздел 1. Методические вопросы Лекция 1. Сведения о дисциплине
- •Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Распределение трудоемкости
- •Разделы дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •Раздел I. Введение. Методические вопросы – 2 часа.
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт – 6 часов.
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы вт – 8 часов.
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы вт – 8 часов.
- •Раздел V. Архитектура средств вт – 10 часов
- •Рекомендуемая литература
- •Учебники (рис. 2)
- •Справочники
- •Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
- •Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины
- •1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и экзамену:
- •Событие – сигнал – данные
- •Раздел II. Математические, логические и аппаратные основы вт Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 2. Варианты выполнения интегральных микросхем
- •2.1. Начальные сведения
- •2.2. Классификация имс
- •Определение
- •2.3. Сравнительный анализ имс семейства ттл различных серий
- •2.4. Особенности применения микросхем с ттл логикой
- •2.5. Варианты выполнения выходного каскада имс семейства ттл
- •2.6. Характеристика логического элемента
- •Лекция 3. Понятие кодирования и разновидности кодов
- •3.1. Основные положения
- •3.2. Специальные виды кодов
- •Лекция 4. Системы логических функций и их реализации
- •4.1. Основные тождества алгебры логики (повторение) 4
- •4.2. Системы логических функций от 1 и 2 аргументов
- •4.3. Минимизация логических функций
- •Метод Карно-Вейча
- •4.4. Материал для самостоятельной работы Дополнительные возможности логических преобразований на базе комбинационных микросхем ттл
- •Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Сложные комбинационные схемы
- •5.1. Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование
- •5.2. Шифраторы и дешифраторы семейства ттл: функционирование и использование
- •Лекция 6. Коммутаторы
- •6.1. Общее определение, классификация, назначение и функционирование
- •6.2. Функциональные схемы коммутаторов
- •6.3. Реализации коммутаторов информационных потоков
- •Лекция 7. Преобразователи специальных кодов и схемы анализа кодов
- •7.1. Преобразователи специальных кодов
- •7.2. Схемы анализа кодов
- •7.3. Арифметико-логические устройства
- •Лекция 8. Комбинационные микросхемы с программируемыми функциями и пзу
- •8.2. Постоянные запоминающие устройства
- •Флэш-память
- •Раздел IV. Последовательностные и релаксационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов
- •Лекции 9-10. Последовательностные (накапливающие) схемы
- •9.1. Последовательностные микросхемы и узлы на их основе
- •9.2. Триггеры Разновидности триггеров
- •Преобразование триггеров
- •9.3. Регистры
- •9.4. Счетчики: классификация, функционирование, использование.
- •Лекция 11. Микросхемы оперативной памяти
- •Лекция 12. Релаксационные функциональные узлы
- •12.1. Основные положения
- •12.2. Одновибраторы
- •12.3. Мультивибраторы
- •Раздел V. Архитектура средств вт Методические рекомендации для студентов
- •Вопросы для экзамена Теоретическая часть
- •П римеры практических заданий
- •Заключение
- •Приложение Зарубежные аналоги наиболее распространенных микросхем ттл малой и средней интеграции
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Раздел V. Архитектура средств вт Методические рекомендации для студентов
При изучении раздела «Архитектура средств ВТ» особое внимание следует обратить на назначение различных регистров вычислительных систем, на преимущества ЗУ на полевых структурах перед внешними ЗУ с подвижными носителями.
Материалы, изучаемые в данном разделе, изложены в пособии /4/ в следующем порядке.
Таблица 26
Тема лекции |
Раздел пособия |
Лекция 13. Методы подключения устройств сопряжения. Шинная и хабовая архитектуры |
п. 2.1, п. 2.2 |
Лекция 14. Описание шины ISA |
п. 2.3 |
Лекция 15. Разновидности схем выходных каскадов ТТЛ |
повторение лек. 2 – см. выше |
Лекция 16. Организация магистралей |
п. 2.6.2, Узел сопряжения с магистралями шины |
Лекция 17. Структурные решения управляющих систем с протоколом ISA |
п. 2.6.2 |
Вопросы для экзамена Теоретическая часть
П онятие информации. Представление информации в виде дискретных и непрерывных сообщений.
Понятие кодирования и разновидности кодов.
Электрические сигналы, представляющие числа, их параметры и способы передачи.
Основные понятия математической логики. Основные законы алгебры логики. Правила де-Моргана и Шеннона.
Системы логических функций от 1 и 2 аргументов. Варианты реализации полного базиса логических функций.
Формы представления логических функций. СДНФ и СКНФ логических функций.
Представление конечных автоматов с помощью таблиц переходов и выходов.
Алгоритмы анализа и синтеза комбинационных схем.
Алгоритм анализа последовательностных схем.
Алгоритм синтеза последовательностных схем.
Классификация цифровых микросхем, основные группы микросхем, их назначение.
Разновидности схем выходных каскадов ТТЛ, свойства, возможности применения.
Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование.
Дешифраторы и шифраторы семейства ТТЛ: функционирование и использование. Каскадирование, примеры.
Функции и режимы работы К155ИД4.
Коммутаторы: общее определение, классификация, назначение и функционирование. Каскадирование.
Триггеры: разновидности, функционирование, взаимные преобразования и синтез на базе комбинационных схем. Использование.
Регистры: разновидности, функционирование, использование. Каскадирование.
Счетчики: классификация, функционирование, использование. Каскадирование.
Понятие регистра данных интерфейсного модуля и его разновидности.
Понятие регистра состояния интерфейсного модуля, обработка состояния ИМ процессором.
Сторожевой таймер – назначение и функционирование.
Управляющие устройства с шиной ISA – схемотехника селекторов адреса.
П римеры практических заданий
Переведите в двоичный код комбинацию Грея 11010110.
Постройте 8-разрядную схему опознавания заданной кодовой комбинации на сумматорах по модулю два и логике.
Постройте схемы трехразрядных счетчиков, суммирующего и вычитающего, на базе микросхем ТМ2.
Предложите схемы, иллюстрирующие все варианты применения счетчика ИЕ2 в качестве счетчика импульсов и в качестве делителя частоты.
Определите, какие модули пересчета можно организовать для счетчика ИЕ5, заводя на его входы сброса различные комбинации выходных сигналов (без дополнительной логики).
Определите, какие модули пересчета можно организовать для счетчика ИЕ7, заводя на его входы предустановки различные кодовые комбинации.
Оцените, в качестве регистра какого вида могут использоваться многоразрядные DL-триггеры.
Организуйте на основе регистра ИР1 реверсивный регистр сдвига с единым входом стробирования, общим входом последовательной загрузки и входом управления направлением сдвига.
Синтезируйте сумматор по модулю 2 в базисах:
а) И-ИЛИ-НЕ; б) ИЛИ-НЕ; в) И-НЕ.
Докажите утверждение о том, что логический элемент с функцией "неравнозначность" может использоваться в качестве управляемого инвертора.
Разработайте схему четырехвходового мультиплексора на основе элементов типов ЛА и ЛР.
Постройте на основе мультиплексоров сумматор.
Преобразуйте шестнадцатеричное число 2Е6 в десятичную, восьмеричную и двоичную формы.
Преобразуйте восьмеричное число 274 в десятичную, шестнадцатеричную и двоичную формы.
Советы по подготовке к экзамену см. выше.