1.9 Политика и процедура
Студенты должны в обязательном порядке посещать занятия. В случае пропуска занятий (по уважительным или неуважительным причинам) студенты отрабатывают занятия во внеучебное время. Задания к лабораторным работам студент получает при условии сдачи предыдущей лабораторной работы. Студент допускается к сдаче итогового контроля при условии сдачи всех видов контроля.
2. Содержание активного раздаточного материала
2. 1 Тематический план курса
|
Наименование темы
|
Количество Академических часов | |||
|
Лек-ции |
Лаборат. занятия |
СРСП |
СРС | |
|
Введение. Арифметические и логические основы цифровых устройств (ЦУ). Системы счисления. Сложение и вычитание. |
2 |
|
3 |
3 |
|
2. Арифметические и логические основы ЦУ. Операции умножения и деления. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
3. Арифметические и логические основы ЦУ. Функции алгебры логики (ФАЛ). Способы задания ФАЛ. Комбинационные схемы и реализация булевых функций. Последовательностные схемы (конечные автоматы). |
2 |
|
3 |
3 |
|
4. Основы схемотехники операционных блоков ЦУ. Комбинационные схемы. Шифраторы и дешифраторы. Схемы сравнения. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
5.Функциональные узлы. Мультиплексор и демультиплексор. Компаратор. |
2 |
|
3 |
3 |
|
6. Функциональные узлы. Последовательностные схемы (конечные автоматы). Триггер. Регистры. |
2 |
3 |
3 |
3 |
|
7.Функциональные узлы. Счетчики.Полусумматор и полный сумматор. Арифметическо-логические устройства. |
2 |
|
3 |
3 |
|
8.Запоминающие устройства (ЗУ). Иерархия ЗУ. Оперативное запоминающие устройства (ОЗУ). Статические и динамические ОЗУ. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
9.Постоянные запоминающие устройства ПЗУ. Внешние ЗУ на магнитных носителях. Организация КЭШ памяти. |
2 |
|
3 |
3 |
|
10. Аналогово-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
11. Микропроцессоры (МП) и МП системы. Основные понятия и определения. Структура МП и МПС. |
2 |
|
3 |
3 |
|
12. Организация МП. Принцип работы МП 8085. Основные функции. Запись, считывание, прерывание и т.д. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
13. Микроконтроллеры. Классификация и основное назначения, примеры использования микроконтроллеров. |
2 |
|
3 |
3 |
|
14.Организация однокристальной микро-ЭВМ 1816 ВМ 51. Основе характеристика и структура, система команд. Примеры использования. |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
15.Сигнальные процессоры. Классификация, назначения. Сигнальные процессоры DSP (digital signal prossor). |
2 |
|
3 |
3 |
|
Всего |
30 |
15 |
45 |
45 |
2.2 Конспект лекционных занятий
Тема лекции 1. Арифметические и логические основы цифровых устройств (ЦУ) и микропроцессоров (МП). Система счисления. Перевод из одной системы счисления в другие. Операции сложения и вычитания.
Системы счисления
Системой счисленияявляется совокупность приемов и правил для записи чисел цифровыми знаками. Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. Системы счисления, в которых веса цифр числа различны и значение веса зависит от номера позиции цифры, называютсяпозиционными.
В общем случае в позиционной системе счисления вес p=s ( h, i ), где i номер позиции в числе, а h - целое число отличное от нуля, называемое основаниемсистемы счисления илибазисом. Наиболее простым примером позиционной системы счисления являетсядесятичная система. Значение цифры в ней зависит от места ее в числе. Например, в числе 769(10) (индекс в скобках рядом с числом обозначает основание системы счисления) цифра "семь" обозначает семь сотен, а в числе 72(10) - семь десятков.
Системы счисления, в которых веса разрядов числа не зависят от их позиции называются непозиционными. Примером непозиционной системы счисления является римская система, использующая набор символов: I, V, X, L, С, D и т.д. Независимо от позиции в римском числе значения одноименных цифр совпадают.
Десятичная система счисления имеет основание h=10. Базис системы счисления содержит десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Двоичная системасчисления имеет основание h=2, которое записывается как 10(2) в двоичной системе счисления. Очевидно, что базис этой системы содержит только две цифры: нуль и единицу. Выполнение арифметических действий в двоичной системе должно вестись в соответствии с правилами, приведенными ниже.
Двоичное сложение Двоичное вычитание Двоичное умножение
0 + 0 = 0 0 - 0 = 0 0 0 = 0
0 + 1 = 1 1 - 0 = 1 0 1 = 0
1 + 0 = 1 1 - 1 = 0 1 0 = 0
1 + 1 = 10 10 - 1= 1 1 1 = 1
Основанием восьмеричной системысчисления является число "восемь", которое записывается как 10(8) и содержит восемь цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Выполнение арифметических действий производится в соответствии с таблицами сложения (табл.1.1) и умножения (табл.1.2).
Таблица1.1
-
+
0
1
2
3
4
5
6
7
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
10
1
1
2
3
4
5
6
7
10
11
2
2
3
4
5
6
7
10
11
12
3
3
4
5
6
7
10
11
12
13
4
4
5
6
7
10
11
12
13
14
5
5
6
7
10
11
12
13
14
15
6
6
7
10
11
12
13
14
15
16
7
7
10
11
12
13
14
15
16
17
10
10
11
12
13
14
15
16
17
20
Таблица 1.2
-
0
1
2
3
4
5
6
7
10
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
2
3
4
5
6
7
10
2
0
2
4
6
10
12
14
16
20
3
0
3
6
11
14
17
22
25
30
4
0
4
10
14
20
24
30
34
40
5
0
5
12
17
24
31
36
43
50
6
0
6
14
22
30
36
44
52
60
7
0
7
16
25
34
43
52
61
70
10
0
10
20
30
40
50
60
70
100
В шестнадцатеричной системесчиспения основание "шестнадцать" записывается как 10(16) и содержит цифры от 0 до 15. Для их обозначения в пределах от 0 до 9 используются символы, совпадающие с десятичными цифрами, а для значений 10, 11, 12, 13, 14, 15 используются соответственно шесть прописных букв латинского алфавита А, В, С, D, Е, F.
Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую.
Существует несколько способов перевода
чисел из одной системы счисления в
другую. Перевод чисел по таблице
эквивалентов используется только в том
случае, если основания систем счисления
связаны соотношением: q=
, где k - целое число (k>1). Перевод чисел
осуществляется простой заменой каждой
цифры исходной системы счисления на ее
эквивалент в новой системе счисления
по таблице эквивалентов (таблица1.3).
Причем каждой цифре в q-системе счисления соответствует эквивалент в h-системе, занимающий k позиций.
Таблица 1.3