Характеристика дисциплины и ее связь с другими дисциплинами учебного плана, ее роль в области развития науки, техники, технологии. Краткий обзор и тенденция развития вычислительной техники.
Области применения микропроцессорной техники:
производство, управление, искусственный интеллект, понятие об интегрированных системах. Перспективы ЭВМ со связью специальности.
РАЗДЕЛ 1. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ
Студент должен:
иметь представление:
- об арифметических и логических основах микропроцессоров и микро ЭВМ;
знать:
- взаимосвязь систем счисления, основные логические элементы;
уметь:
- преобразовывать логические формулы.
Тема 1.1 Системы счисления
Понятие системы счисления. Двоичная, десятичная, восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другие.
Литература: Л1-Стр (72-80 ) ; Л2-Стр ( 9-17); Л4-Стр(50-56)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение систем счисления?
2 Дайте определение перевода чисел из одной системы счисления в другую?
3 Дайте классификацию систем счисления?
4 Назовите особенности каждой системы счисления?
Тема 1.2 Арифметические основы вычислительной техники
Правила выполнения арифметических операций над двоичными числами.
Кодирование чисел (прямой, обратный, дополнительный коды).
Литература: Л1-Стр (80-98 ) ; Л2-Стр ( 24-34);
Л4-Стр( 67-68)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение правил арифметических действий над двоичными числами?
2 Назовите особенности использования прямого, обратного и дополнительного кода?
Тема 1.3 Логические основы вычислительной техники.
Основные понятия Булевой алгебры. Основные логические операции. Правила преобразования формул. Условные графические обозначения логических элементов.
Литература: Л1-Стр (4-34 ) ; Л2-Стр (39-62); Л4 -Стр(60-64)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение логической переменной и логической функции?
2 Назовите основные законы Булевой алгебры?
РАЗДЕЛ 2 ТИПОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ ЭВМ
Студент должен:
иметь представление:
- о принципах работы типовых узлов ЭВМ;
знать:
- правила оформления схем цифровых устройств;
- взаимодействие логических элементов.
уметь:
- читать и оформлять чертежи функциональных схем в соответствии с ЕСКД.
Тема 2.1 Логические элементы и элементы памяти
Логические элементы на микросхемах, временные диаграммы работы.
Триггеры на интегральных микросхемах. Функции алгебры логики. Назначение.
Условные обозначения триггеров: RS – триггера, Т – триггера, Д – триггера, JK – триггера.
Полупроводниковые статические и динамические элементы памяти.
Литература: Л1-Стр (19-34; 98-110 ) ; Л2-Стр (63-68; 91-97); Л4-Стр(68-82)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение триггера?
2 Приведите классификацию триггеров?
3 На каком принципе реализуются элементы памяти?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1
Тема 2.2 Регистры
Назначение, условное обозначение. Работа регистров приема, хранения, выдачи кодов, регистров выполнения поразрядных микроопераций.
Литература: Л1-Стр (126-131 ) ; Л2-Стр ( 109-122);
Л4-Стр(92-97)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение регистра?
2 Приведите классификацию регистров?
3 Как производится операция записи информации в регистр?
4 Как производится операция считывания информации из регистра?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
Тема 2.3 Шифраторы, дешифраторы и преобразователи кодов
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа шифратора.
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа матричного дешифратора.
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа преобразователей кодов.
Литература: Л1-Стр (110-123 ) ; Л2-Стр ( 70-74);
Л4 -Стр(102-105)
Вопросы для самоконтроля:
1 На какой базе строятся шифраторы и дешифраторы?
2 Приведите классификацию шифраторов?
3 Зарисуйте условное графическое изображение дешифраторов?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4
Тема 2.4 Счетчики
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа одноразрядного, многоразрядного двоичного счетчика; счетчика с последовательным, со сквозным переносом; счетчика с произвольным коэффициентом пересчета, реверсивного счетчика.
Литература: Л1-Стр (131-143 ) ; Л2-Стр ( 122-140);
Л4-Стр(97-102)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение счетчика?
2 На какой базе строятся счетчики?
3 Приведите классификацию счетчиков?
4 Зарисуйте условное графическое изображение счетчика?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
Тема 2.5 Мультиплексоры и демультиплексоры
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа мультиплексора.
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа демультиплексора.
Литература: Л1-Стр (123-126 ) ; Л2-Стр (74-76);
Л- Стр( )
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение мультиплексора и демультиплексора?
2 На какой базе строятся мультиплексоры?
3 Назовите область применения мультиплексоров?
4 Зарисуйте условное графическое изображение счетчика?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7
Тема 2.6 Сумматоры
Назначение, условное обозначение. Устройство и работа одноразрядного комбинационного сумматора. Сумматор с последовательным и параллельным переносом.
Литература: Л1-Стр (143-151 ) ; Л2-Стр ( 76-78);
Л 4 -Стр(105-109)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение сумматоров?
2 На какой базе строятся сумматоры?
3 Приведите классификацию сумматоров?
4 Зарисуйте условное графическое изображение сумматора?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8
Тема 2.7 Запоминающие устройства
Иерархическая структура памяти. Адресная, ассоциативная и стековая организация памяти. Оперативные запоминающие устройства на полупроводниковых запоминающих элементах. Постоянные запоминающие устройства ПЗУ; ПЗУ, программируемые пользователем.
Литература: Л1-Стр (173-182 ) ; Л2-Стр ( 203-213);
Л4 -Стр(141-156)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение элементу памяти?
2 На какой базе строятся запоминающие устройства?
3 Приведите классификацию запоминающих устройств?
4 Как определяется емкость памяти запоминающих устройств?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9
РАЗДЕЛ 3. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА
Студент должен:
иметь представление:
- об элементах архитектуры, алгоритме работы, классификации системы команд микропроцессора;
знать:
- типовую структуру микропроцессора,
- основные типы команд.
уметь:
- составлять простейшие программы с использованием команд микропроцессора.
Тема 3.1 Элементы архитектуры
Классификация. Типовая структура микропроцессора. Микропроцессоры с "жестким" принципом управления и с программируемым принципом управления.
Литература: Л1-Стр (192-206 ;233-257 ) ; Л2-Стр ( 6-14);
Л4-Стр(160-167)
Вопросы для самоконтроля:
1 Назовите основные блоки микропроцессора?
2 Назовите основные функции АЛУ?
3 В чем проявляются отличии и сходство шин данных и адреса?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 1
Тема 3.2 Рабочий цикл процессора
Схема рабочего цикла процессора.
Варианты рабочего цикла для четырех типов команд: основных, передачи управления, ввода-вывода, системных.
Литература: Л1-Стр (249-252 ) ; Л2-Стр (247-2654);
Л4 -Стр(233-236)
Вопросы для самоконтроля:
1 Дайте определение тактам и циклам работы микропроцессора?
2 Сколько циклов содержит команда ввода-вывода?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 2
Тема 3.3 Система команд процессора
Адресация. Форматы команд. Команды пересылки, арифметические, логические, перехода, ввода-вывода.
(Изучение команд пересылки данных, арифметических операций, условного и безусловного переходов, организация циклов).