Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики

Вычислительная техника и информационные технологии

Учебное пособие

Одобрено Методическим советом ПГАТИ

от 27 марта 2006 года

Автор-составитель Стефанов А.М., к.т.н., доцент

Редактор Акчурин Э.А., д.т.н., профессор

Рецензент Камышников В.В., к.т.н., доцент

Самара

2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 4

Рекомендуемая литература 4

1. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ 5

1.1. Понятие функции алгебры логики 5

Аргументы 5

Функция 5

1.2. Основные законы и тождества алгебры логики 7

2. КОМБИНАЦИОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА 8

2.1. Понятие и последовательность синтеза 8

2.2. Способы задания КЦУ 10

2.3. Вывод минимальной ФАЛ 11

2.4. Базисы и минимальные базисы 12

2.5. Построение структурной схемы 13

2.6. Типовые КЦУ 15

3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА 20

3.1. Понятие и способ задания ПЦУ 20

3.2. Понятие и классификация триггеров 22

3.3. Типовые триггеры 23

3.4. Синтез ПЦУ 27

3.5. Двоичные счетчики 28

3.6. Счетчики с произвольным модулем счета 33

3.7. Регистры 34

3.8. Основные типы сдвигов 37

4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 37

4.1. Классификация и основные характеристики ЗУ 38

4.2. Организация накопителя ЗУ 39

4.3. Статические ОЗУ 40

4.4. Динамические ОЗУ 42

4.5. ПЗУ 43

5. ОСНОВЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 44

5.1. Способы представления чисел 44

5.2. Форматы представления чисел 45

5.3. Шестнадцатеричный эквивалент представления чисел 46

5.4. Целочисленная и дробная арифметики 46

5.5. Встроенная память/кэш 47

5.6. Типы адресаций операндов 48

6. ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ 49

6.1. Структура ЦСП TMS320C6x 50

6.2. Структура командной строки ассемблера TMS320C6x 53

6.3. Особенности команд для чисел с фиксированной запятой 57

6.4. Ограничения целостности ресурса 59

7. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СИГНАЛОВ 60

7.1. ЦАП 60

7.2. АЦП 61

8. СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 64

8.1. Локальные вычислительные сети 65

8.2. Аппаратная база компьютерной телефонии 68

8.3. Глобальные сети 70

8.4. Основы защиты информации 74

ПРИЛОЖЕНИЕ. Система команд TMS320С6х для чисел с фиксированной запятой 80

Введение

Целью дисциплины «Вычислительная техника и информационные технологии» является обеспечение базовой подготовки студентов очного и заочного отделений специальностей 201800, 201200, 071700, 200900 и 201000 в области цифровой и вычислительной техники, достаточной для последующего изучения специальных дисциплин.

Изучение дисциплины «Вычислительная техника и информационные технологии» предполагает самостоятельную работу с указанной ниже литературой, прослушивание лекций, лабораторные и/или практические занятия и выполнение курсовой работы. Данный курс направлен на приобретение знания основных теоретических положений цифровой техники и практических навыков синтеза цифровых устройств, знания элементов архитектуры современных цифровых сигнальных процессоров и практического их использования, а также знания основных из современных сетевых технологий.

Настоящее учебное пособие поможет студентам сориентироваться в учебном материале курса и успешно выполнить как курсовую работу, так и учебный план дисциплины в целом.