С.В. Тюрин
ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ:
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Учебное пособие
Воронеж 2009
ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
С.В. Тюрин
ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ:
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2009
УДК 681.3.06(075)
Тюрин С.В. Цифровые элементы и узлы: лабораторный практикум: учеб. пособие / С.В. Тюрин. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009. 101 с.
Учебное пособие содержит задания и краткие теоретические материалы для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника ЭВМ», обеспечивающих получение практических навыков по разработке, реализации и отладке достаточно простых узлов цифровой вычислительной техники.
Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника», специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», дисциплине «Схемотехника ЭВМ». Пособие предназначено для студентов всех форм обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2000 и содержится в файле Схемот_ЛР.doc.
Табл. 3. Ил. 105. Библиогр.: 5 назв.
Научный редактор д-р техн. наук, проф. С.Л. Подвальный
Рецензенты: кафедра информационных и управляющих систем Воронежской государственной технологической академии (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.Ф. Лебедев);
д-р техн. наук, проф. А.С. Литвиненко
Тюрин С.В., 2009
Оформление. ГОУВПО “Воронежский государственный технический
у ниверситет”, 2009
ВВЕДЕНИЕ
Схемотехника ЭВМ – это научно-техническая дисциплина, которая изучает теоретические методы анализа и синтеза схем электронных вычислительных машин и способы их технической реализации. Развитие схемотехники ЭВМ является основой усовершенствования архитектуры вычислительных машин, повышения их производительности и надежности функционирования, существенного уменьшения весогабаритных и экономических показателей.
Все разнообразные средства цифровой техники: ЭВМ, микропроцессорные системы измерений и автоматизации технологических процессов, цифровая связь и телевидение и т.п. строятся на элементной базе, в состав которой входят чрезвычайно разные по сложности микросхемы – от логических элементов, выполняющих простейшие логические операции, до сложнейших программируемых логических интегральных схем (ПЛИС), содержащих миллионы логических элементов.
Задачей дисциплины «Схемотехника ЭВМ» является получение знаний о принципах работы, расчета параметров и схемотехнического проектирования элементов, узлов и устройств ЭВМ, особенностей их применения.
В результате изучения курса студент должен:
– знать схемы элементов, узлов и устройств современных вычислительных машин, систем и сетей;
– уметь выбирать тип элементов и узлов для проектирования различных устройств вычислительных машин, систем и сетей на основе анализа параметров и характеристик элементов, узлов и технических условий на проектируемые схемы, уметь анализировать и синтезировать схемы различной сложности;
– иметь навыки измерения параметров, поиска неисправностей, испытания устройств ЭВМ и средств сопряжения.
Данное учебное пособие содержит задания и краткие теоретические материалы для выполнения восьми лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника ЭВМ», обеспечивающих получение практических навыков по разработке, реализации и отладке достаточно простых узлов цифровой вычислительной техники.
Лабораторные работы выполняются с использованием натурных и имитационных экспериментов. Натурные эксперименты проводятся на лабораторной установке «Схемотехника ЭВМ», а имитационные эксперименты – в среде схемотехнического моделирования Electronics Workbench 5.Х (FireWall- один из вариантов бесплатного программного обеспечения).
Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин: «Физика», «Теория автоматов», «Электротехника и электроника».
Знания, полученные в результате изучения дисциплины «Схемотехника ЭВМ», используются при курсовом и дипломном проектировании, а также при изучении дисциплин: «Периферийные устройства ЭВМ», «Микропроцессорные средства и системы», «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ».