- •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 1. Методические вопросы Лекция 1. Сведения о дисциплине
Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
Разработка, внедрение и эффективное использование робототехнических систем невозможны без знания принципов построения, технических возможностей и особенностей работы средств вычислительной техники (ВТ). Дисциплина "Вычислительная техника".
Цель преподавания дисциплины состоит в усвоении студентами принципов построения и основных свойств базовых узлов вычислительной техники, приобретения ими навыков расчета и экспериментального исследования таких устройств.
Задачами дисциплины является изучение:
способов кодирования и декодирования числовой, алфавитно-цифровой и логической информации;
способов применения средств дискретной математики при анализе и синтезе узлов вычислительной техники;
функционального состава, характеристик и способов применения современных микроэлектронных комплектующих изделий;
структуры и принципов функционирования обобщенного микропроцессора.
Место дисциплины в структуре ооп впо
Изучение базируется на математическом аппарате теории функций двоичных переменных, а также на базе информации о современных микроэлектронных комплектующих изделиях, логической структуре процессоров, способах обработки информации.
Связи со смежными дисциплинами см. в табл. 1
Таблица 1
Цикл (раздел) ООП: Б2 |
код дисциплины в УП: Б2.В.ОД.5 |
|
Требования к предварительной подготовке обучающегося |
||
Для успешного освоения дисциплины студент должен иметь подготовку по математике (включая дискретную математику), прикладной информатике (включая компьютерные технологии), физике, электротехнике, электронным устройствам механотронных и робототехнических систем, информационные устройствам и системам в робототехнике. |
||
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее |
||
Б3.Б.8 |
Микропроцессорная техника в механотронике и робототехнике |
|
Б3.В.ОД.5 |
Проектирование роботов и робототехнических систем |
|
Б3.В.ОД.6 |
Управление роботами и робототехническими системами |
|
|
Для курсового и дипломного проектирования.
|
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен
знать:
- устройство, принцип действия и свойства основных элементов цифровых электронных устройств;
- методы анализа и основные свойства устройств цифровой электроники;
- принципы схемотехнического построения цифровых узлов и устройств;
- основные свойства функциональных узлов цифровых устройств, способы описания этих свойств через параметры и характеристики;
уметь:
- преобразовывать коды, выдаваемые различными датчиками и задатчиками, в двоичный позиционный код (передаваемый, в частности, в процессор);
- преобразовывать позиционный код (на выходе процессора) в коды, необходимые для работы различных исполнительных устройств и индикаторов;
- уметь читать структурные и принципиальные схемы функциональных узлов ВТ, преобразовывать их;
- определять основные характеристики цифровых электронных устройств;
- строить временные диаграммы сигналов в цифровых устройствах и таблицы функционирования этих устройств по их схемам;
- экспериментально определять параметры устройств;
- выбирать или самостоятельно строить основные цифровые узлы и устройства;
иметь представление:
- о цифровых системах управления, в том числе микропроцессорных;
- о способах сопряжения цифровой системы управления и силовых устройств;
- об основных факторах, определяющих надежность цифровой системы;
- об основных путях развития цифровой электроники.