Державний вищий навчальний заклад

“ Чернівецький індустріальний коледж ”

Циклова комісія комп’ютерної інженерії та видавничої справи

«Комп’ютерна схемотехніка»

спеціальності 5.05010201 «Обслуговування комп’ютерних систем і мереж»

Чернівці

2015

Методичні вказівки з навчальної дисципліни “ Комп’ютерна схемотехніка ”

для студентів за напрямом підготовки 0501 « Інформатика та обчислювальна техніка»

Спеціальності 5.05010201 «Обслуговування комп’ютерних систем і мереж»

Укладач: Поповецька Л.І., викладач ІI категорії ДВНЗ ЧІК

Ухвалено на засіданні циклової комісії комп’ютерної інженерії та видавничої справи

Протокол від “___”__________201__ року № ___

Голова циклової комісії ___________________ (Чемолосова А.В.)

Схвалено методичною радою Державного вищого навчального закладу «Чернівецький індустріальний коледж»

Протокол від «_____».__________________20____ року № _____

«___».____________20___ року Голова _________ (___________________)

(підпис) (прізвище та ініціали)

ЗМІСТ
Розділ 1. Лекції
Вступ до комп’ютерної схемотехніки…………………..…………………………………………………………	3
Поняття про комбінаційні схеми та цифрові автомати………......4
Основи синтезу комбінаційних схем…………………....……..………..6
Методика структурного проектування цифрових схем………......9
Основні типи комбінаційних вузлів. Дешифратори...… ……..........12
Шифратори…………………………………………………..….…………18
Мультиплексори і демультиплексори………………………..…….....22
Компаратори або схеми порівняння……………………………….…..24
Комбінаційні суматори………………………………….…….................26
Тригери. Різновидності тригерів……………………….……..............28
Лічильники.Різновидності лічильників. Принцип роботи ……….....32
Класифікація та основні параметри АЛП……………………..……...35
Загальна характеристика пристроїв «пам’ять»………… ………..37
Різновидності структурної побудови запам’ятовуючих……….....38
Загальна характеристика процесорів……………………..…….......39
Загальна характеристика мікропроцесорів…………………..….....42
Структура мікропроцесора Pentium…………………………..…......45
Суперскалярні 32-розрядні мікропроцесори із ISC-архітектурою………………………………………………..……....46
Команди керування мікропроцесорои ВМ 85А……..………..………48
Команди логічних операцій мікропроцесора ВМ 85 А…………......52
Команди арифметичних операцій мікропроцесора ВМ 85 А. ……..54
Формати команд і даних………………………………………………..56
Структура мікропроцесора ВМ85……………………………………...61
Однокристальні восьмирозрядні мікропроцесори…………………..62
Програмно керований обмін інформацією…………………………..65
Архітектура мікропроцесорів………………………………………...67
Розділ 2. Лабораторні роботи
Користування Electronics Workbench…….………………………………………………….72
Лабораторна робота 1………………………………………………………………………..73
Лабораторна робота 2………………………………………………………………………..90
Лабораторна робота 3………………………………………………………………………..93
Лабораторна робота 4………………………………………………………………………..94
Лабораторна робота 5………………………………………………………………………..101
Лабораторна робота 6………………………………………………………………………..108
Лабораторна робота 7………………………………………………………………………..113
Лабораторна робота 8………………………………………………………………………..115
Розділ 3. Самостійне вивчення
Самостійне вивчення 1……………………………………………………………………118
Самостійне вивчення 2……………………………………………………………………121
Самостійне вивчення 3……………………………………………………………………123
Самостійне вивчення 4……………………………………………………………………125
Самостійне вивчення 5……………………………………………………………………128
Самостійне вивчення 6……………………………………………………………………136
Самостійне вивчення 7……………………………………………………………………137
Самостійне вивчення 8……………………………………………………………………139
Самостійне вивчення 9……………………………………………………………………147
Самостійне вивчення 10…………………………………………………………………..148
Самостійне вивчення 11…………………………………………………………………..149
Самостійне вивчення 12-13………………………………………………………………132
Самостійне вивчення 14…………………………………………………………………..155
Самостійне вивчення 15…………………………………………………………………..157
Рекомендована література…………………………………………………………………..	145

Виправ за зразком зміст, перевір сторінки, розділи щоб не пересунувся текст . Текст готовий для роздрукування. Дякую!!!!! Друкуй з двох сторін аркуша. Якщо щось не зрозуміло тел.. 0952017413 Вступ

Метою вивчення дисципліни «Комп’ютерна схемотехніка» є закладання бази для засвоєння інших спеціальних дисциплін.

Завдання:

Основними завданнями вивчення даної дисципліни є наблизити студентів до основних умов та вимог в розвитку сучасних мікропроцесорних систем на сучасному етапі, а також формувати у студентів навички систематизувати і узагальнювати матеріал кожного розділу та обирати найбільш оптимальний варіант розв’язання поставленої задачі; розвивати вміння порівнювати, глибоко та всебічно аналізувати альтернативні способи підготовки рішень поставлених задач з використанням комп’ютерної техніки.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен:

знати:

• основи синтезу комбінаційних схем;

• основи проектування дешифраторів та шифраторів, мультиплексорів та демультиплексорів;

• принципи роботи послідовних логічних пристроїв;

• принципи роботи і будову арифметико-логічних пристроїв;

• основи проектування запам’ятовуючих пристроїв цифрових ЕОМ;

• принципи роботи мікропроцесорів.

вміти :

• проектувати комбінаційні схеми;

• проектувати дешифратори та шифратори, мультиплексори та демультиплексори;

• досліджувати роботу тригерів, регістрів та лічильників;

• проектувати запам’ятовуючі пристрої цифрових ЕОМ;

Розділ 1. Лекція 1 Тема: Вступ до комп’ютерної схемотехніки

Комп’ютерними системами або ЕОМ називається сукупність технічних засобів, призначених для обробки інформаційних сигналів, представлених в електронній формі, тому такі системи називають ще електронними. В залежності від типу інформаційних сигналів розрізняють аналогові та цифрові ЕОМ.

Основою аналогових ЕОМ е технічні пристрої, схемотехнічне виконання яких базується на використанні аналогових вузлів обробки сигналів – системи на операційних підсилювачах (схеми інтегрування, диференціювання, логарифмування, тощо).

В цифрових ЕОМ інформація кодується за допомогою дискретних електричних сигналів. В залежності від форми кодування розрізняють пристрої, що працюють в потенціальному або імпульсному режимі.

t_i

В залежності від схемотехнічного виконання імпульсні сигнали можуть відрізнятися за своїми параметрами – амплітудою і тривалістю.

Тривалість імпульсу визначається за певним амплітудним рівнем, який забезпечує логічне спрацювання схеми, швидкодія логічних елементів залежить від тривалості фронту та тривалості спаду імпульсів.

Пристрої, які працюють з імпульсними сигналами називають ще динамічними. Амплітуда імпульсів визначається технологічними особливостями елементарних ключів.

Для організації обробки інформації цифрова ЕОМ повинна містити арифметико-логічний пристрій, пристрій керування, схему пам’яті, пристрої вводу та виводу інформації.

Основною особливістю цифрових ЕОМ є наявність програми, що описує алгоритм обробки інформації і її збереження в пам’яті. Це дозволяє в гнучкому режимі організовувати оптимізацію обробки даних і забезпечує створення універсальних обчислювальних машин, тоді як в аналогових системах алгоритм роботи ЕОМ визначається в основному на схемотехнічному рівні.

Зручною є шинна будова комп’ютерів, що передбачає окремі функціональні лінії для комутації даних, сигналів керування та адрес окремих вузлів системи. Вона забезпечує більшу швидкодію пристроїв і довільну конфігурацію окремих вузлів. Цифрові ЕОМ класифікують за функціональними ознаками таким чином: однопроцесорні та багатопроцесорні.

Продуктивність визначається показником Гібона, як кількість операцій, що виконується за одиницю часу:

γ – тип операцій, t_i – час, який витрачається на виконання і-тої операції.

В залежності від режимів обслуговування ЕОМ виділяють режими індивідуального доступу, режими паралельного доступу, режими колективного доступу.

Цифрові ЕОМ також класифікують за типом зосередження:

1. зосереджені – невеликі машини певної спеціалізації, призначені для виконання певних функцій;

2. з телекомунікаційним доступом – користувач знаходиться на певній відстані від основної машини;

3. комп’ютерні мережі – кілька машин, які виконують певні задачі, але мають спільний центр керування.