Вопросы к экзамену по дисциплине “Цифровые интегральные схемы и микропроцессоры”

1.Основные причины появления микропроцессоров и микроконтроллеров (МК). Место и роль МПТ в научно-техническом прогрессе общества.

2.Сигналы: аналоговые и цифровые. Виды дискретных сигналов. Основные параметры реального цифрового сигнала.

3.Схемотехника: аналоговая и цифровая. Виды микросхем. Способы решения возникающих задач (проблем) при разработке современных цифровых устройств.

4. Логические элементы. Функционально полная система логических элементов. Потенциальный способ представления двоичной информации. Положительная и отрицательная логика.

5.Аналоговые и дискретные электронные устройства. Достоинства и недостатки.

6.Электронный ключ. Переключательная характеристика электронного ключа.

7.Базовые логические элементы (БЛЭ). Электрическая схема и особенности работы транзисторно-транзисторного (ТТЛ) базового логического элемента И-НЕ (штрих Шеффера).

8.Электрическая схема и особенности работы логического элемента НЕ с использованием комплементарных полевых транзисторов.

9.Электрическая схема и особенности работы логического элемента И-НЕ (штрих Шеф-фера) с использованием комплементарных полевых транзисторов.

10.Электрическая схема и особенности работы логического элемента И-НЕ (штрих Шеф-фера) на основе эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ). Достоинства и недостатки ЭСЛ.

11.Универсальный характер логического элемента И-НЕ.

12.Общая характеристика цифровых интегральных схем.

13.Основные характеристики логических элементов. Статические и динамические параметры.

14.Системы условных буквенно-цифровых обозначений интегральных микросхем.

15.Преобразователи уровней.

16.Разновидности электрических схем. Правила оформления схем цифровых устройств.

17.Условные графические обозначения цифровых микросхем и других элементов цифровой техники.

18.Представление информации в цифровых устройствах. Представление непрерывных сигналов. Системы счисления: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная. Правила переводов из одной системы в другую. Преобразования дробных десятичных чисел в другие системы счисления.

19.Арифметические и логические принципы работы ЦИС и МП.

20.Наиболее употребительные логические функции: И, ИЛИ, НЕ, ИСКЛ. ИЛИ. Таблицы истинности.

21.Принцип реализации цифровых устройств по произвольной таблице истинности.

22.Сумматоры. Построение схемы полного двоичного одноразрядного сумматора по его таблице истинности.

23.Триггеры, как элементы памяти цифровых устройств. Асинхронный RS – триггер. Так-тируемый RS – триггер.

24.Триггер D – типа. Т – триггер.

25.Триггер Шмитта.

26.Схемотехника хронирующих (времязадающих) схем Схемы уменьшения длительности входного сигнала.

27.Схемы защиты от дребезга механических контактов.

28.Схемы генераторов импульсов.

29.Узлы цифровых устройств, использующие схемы с памятью: регистры, счётчики им-пульсов. Схема четырёхразрядного двоичного счётчика.

30.Преобразователи кодов: шифраторы и дешифраторы.

31.Арифметико-логические устройства.

32.Схемы сравнения и контроля .Схемы цифровых компараторов для сравнения многораз-рядных чисел, схемы сравнения “ на больше“,“ на меньше“ и “ на равно“.

33.Шинные формирователи

34.Цифро-аналоговые преобразователи.

35.Аналого-цифровые преобразователи.

36.Мультиплексоры и демультиплексоры.

37.Запоминающие устройства МПС: основные определения, типы и характеристики.

38.Оперативные запоминающие устройства статического типа.

39.Оперативные запоминающие устройства динамического типа.

40.ПЗУ программируемые маской.

41.ПЗУ однократно программируемые пользователем.

42.ПЗУ программируемые пользователем с ультрафиолетовым стиранием.

43.ПЗУ программируемые пользователем с электрическим стиранием

44.ПЗУ программируемые пользователем с электрическим стиранием типа Flash.

45.Типичная структура МПС. Схема. Три основные части МПС: вычислительная, интер-фейсная, электропитание. Назначение подсистем.

46.Функции основных устройств МПС: процессора, памяти, устройств ввода-вывода.

47.Шины МПС: шина адреса, шина данных, шина управления. Назначение.

48.Работа МПС при выполнении программы

49.Типы МПС.

50.Типы архитектур МПС: архитектура с общей шиной данных и команд (одношинная принстонская или фон-неймовская), архитектура с раздельными шинами данных и команд (гарвардская). Типы МПС: микроконтроллеры, контроллеры, микропроцессоры, компьютеры.

51.Структура и функции современного процессора. Схема включения процессора. Выводы процессора: ША, ШД, ШУ, ШП, кварцевого резонатора, RESET.

52.Архитектура однокристального восьмиразрядного МП. Основные узлы МП (их состав и назначение): операционный узел, узел внутренней памяти, узел управления.

53.Функциональное назначение выводов восьмиразрядного МП.

54.Форматы данных и команд однокристального МП обобщённого типа и микроконтроллеров. Форматы данных. Представление чисел без знака, представление чисел со знаком, двоично-десятичное представление.

55.Формат команд. Способы классификации команд: по числу адресов, по способу адресации, по числу байтов.

56.Выполнение 3-х байтной команды в однокристальном МП. Диаграммы переходов. Временная диаграмма.

57.Программирование МПС на языке Ассемблера. Основные понятия: машинный язык, объектная программа, мнемоника, ассемблирующая программа, программы трансляторы, интерпретаторы, компиляторы. Достоинства и недостатки языка Ассемблер.

58.Алфавит языка Ассемблер. Структура программы и формат оператора языка Ассемблера. Командная строка. Директивы. Формат ассемблерных строк: с фиксированными полями, со свободными полями.

59.Ассемблерная строка. Поле метки, поле мнемоники, поле операндов, поле комментария. Назначение, требования при оформлении.

60.Директивы Ассемблера. Основной набор директив: ORG, ЕQU, SET, DB, DW, DS.

61.Система команд восьмиразрядного МП. Группа команд пересылки информации: MOV, MVI, LXI, команды загрузки регистровых пар.

62.Группа арифметических и логических команд восьмиразрядного МП: команды над содержимым аккумулятора и регистров, команды операций с регистровыми парами, команды операций с непосредственным однобайтным операндом, команды операций и сдвига аккумулятора.

63.Группа команд передачи управления восьмиразрядного МП. Команды перехода (JMP), вызова подпрограммы (CALL), возврата в исходную программу (RET), вызова подпрограммы по фиксированным адресам (RST n).

64.Группа команд управления стеком, вводом-выводом, состоянием МП. Команды управления стеком. Команды ввода (IN), вывода (OUT), прерывания (DI, EI), и остановки (HLT).

65.Восьмиразрядные микроконтроллеры. Структура современных восьмиразрядных микроконтроллеров. Базовый функциональный блок (процессорное ядро), изменяемый функциональный блок, состав и назначение.

66.Группа команд управления стеком, вводом-выводом, состоянием МП. Команды управления стеком. Команды ввода (IN), вывода (OUT), прерывания (DI, EI), и остановки (HLT).

67.Восьмиразрядные микроконтроллеры. Структура современных восьмиразрядных микроконтроллеров. Базовый функциональный блок (процессорное ядро), изменяемый функциональный блок, состав и назначение.