- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Частина 1. Проектування цифрових пристроїв
- •На базі пеом
- •Лекція 1. Етапи і методи розробки цифрових
- •Пристроїв на базі пеом
- •1.1. Навіщо необхідний персональний комп'ютер радіоінженеру?
- •1.2. Переваги та недоліки цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими пристроями
- •1.3. Типова функціональна схема радіотехнічної системи
- •1.4. Етапи проектування цифрових пристроїв
- •1.5. Приклад проектування рекурсивного та трансверсального цифрового фільтра
- •Лекція 2. Елементи електронної пам'яті у цифрових пристроях
- •2.1. Класифікація елементів пам'яті
- •2.2. Постійні запам'ятовувальні пристрої
- •Лекція 3. Застосування постійних запам'ятовувальних пристроїв
- •3.1. Зберігання даних на прикладі блоку rom-bios pc/xt
- •3.2. Функціональне перетворення
- •Шифратори та дешифратори
- •3.3. Формування цифрових і аналогових сигналів Формування сигналів із програмованою часовою діаграмою
- •Формування аналогових сигналів заданої форми
- •3.4. Програмування пзп
- •Лекція 4. Застосування статичних та динамічних озп
- •4.1. Статичні озп
- •4.2. Динамічні озп (dram)
- •4.3. Побудова лінії затримки на елементах пам'яті
- •4.4. Блоки пам'яті на динамічних озп
- •Лекція 5. Модулі динамічної пам'яті
- •5.1. Характеристики модулів динамічної пам'яті
- •5.2. Методи підвищення пропускної здатності динамічної пам'яті
- •5.3. Типи модулів пам'яті fpm dram (Fast Page Mode dram) - швидка сторінкова пам'ять
- •Bedo (Burst edo) - пакетна edo ram
- •Sdram (Synchronous dram) - синхронна dram
- •Частина 2. Базова архітектура пэвм стандарту ibm pc/xt Лекція 6. Історія появи стандарту pc. Фірми ibm, Microsoft, Intel, amd
- •6.1. Внесок фірми ibm у створення та розвиток пк
- •6.2. Внесок фірми Microsoft у створення й розвиток пк
- •6.3. Внесок фірми Intel у створення й розвиток пк
- •6.4. Внесок фірми amd у створення й розвиток пк
- •Лекція 7. Архітектура пэвм ibm pc/xt і способи підключення зовнішніх пристроїв
- •7.1. Функціональна схема пэвм ibm pc/xt
- •Шинна організація персональних комп'ютерів
- •Організація системних шин pc/xt
- •7.2. Способи підключення зовнішнього пристрою до комп'ютера
- •Включення через послідовний порт
- •Включення через паралельний порт
- •Включення в системну шину
- •Підключення через сучасні інтерфейси
- •7.3. Центральний процесор 8088 Адресний простір пам'яті та введення/виводу
- •Структура мікропроцесора 8088
- •Лекція 8. Порти введення/виводу, реальний режим та базова система введення/виводу
- •8.1. Карта портів введення/виводу
- •8.2. Карта пам'яті в реальному режимі
- •8.3. Призначення та структура rom-bios в pc
- •Лекція 9. Система переривань
- •9.1. Призначення та розподіл переривань
- •9.2. Організація системи переривань
- •9.3. Контролер переривань 8259
- •Лекція 10. Компоненти системної плати - співпроцесор, порти та таймер
- •10.1. Математичний співпроцесор 8087
- •10.2. Паралельний периферійний інтерфейс
- •10.3. Периферійний інтегральний таймер
- •Лекція 11. Система прямого доступу до пам’яті
- •11.1. Організація прямого доступу до пам’яті
- •11.2. Контролер dma 8237
- •Регістри та команди контролера пдп
- •Режими роботи контролера пдп
- •Частина 3. Розвиток архітектури стандарту pc Лекція 12. Структура та режими роботи сучасного процесора
- •12.1. Вимоги до сучасних процесорів
- •12.2. Структура сучасного процесора
- •Технології енергозбереження
- •Технології шифрування та захисту
- •12.3. Режими роботи центрального процесора
- •Лекція 13. Системні технології кешування та Plug & Play
- •13.1. Кешування інструкцій та даних
- •13.2. Системні ресурси та карта пам'яті в ос Windows
- •13.3. Технологія Plug & Play
- •Лекція 14. Інтерфейси
- •14.1. Класифікація інтерфейсів
- •14.2. Послідовний інтерфейс (com)
- •14.2. Паралельний інтерфейс (lpt)
- •Стандарти lpt
- •Стандарт ieee 1284
- •Формування циклів запису та читання в стандарті epp Діаграми сигналів у режимі epp
- •Лекція 15. Сучасні інтерфейси
- •15.1. Інтерфейс usb
- •Пристрої usb - функції та хаби
- •Типи передачі даних
- •15.2. Інтерфейс FireWire (ieee 1394)
- •Порівняння FireWire і usb
- •15.3. Радиоинтерфейс BlueTooth
- •15.4. Радіоінтерфейс Wi-Fi
- •15.5. Інтерфейс Wireless usb
- •Лекція 16. Внутрішні шини стандарту pc
- •16.1. Шина isa
- •16.2. Шина pci
- •16.3. Інтерфейс agp
- •16.4. Інтерфейс pci-Express 16x
- •Лекція 17. Пристрої зберігання даних
- •17.1. Основні характеристики зовнішніх накопичувачів
- •17.2. Структура дисків
- •Дефрагментация
- •Файлова система fat і ntfs
- •17.3. Типи накопичувачів
- •Гнучкі диски (Floppy)
- •Жорсткі диски (hd)
- •Твердотільні накопичувачі ssd (solid state drive)
- •Флэш-Накопичувачі (Flash-card)
- •Гибридные жёсткие диски(h-hdd)
- •Оптичні диски (cd)
- •Лекція 18. Сучасні технології зберігання даних
- •18.1. Raid-Системи
- •Основні поняття та визначення
- •18.3. Складні raid-Масиви
- •Частина 4. Комп'ютерні системи Лекція 19. Еволюція комп'ютерних архітектур 2-4 поколінь
- •19.1. Пеом на базі i286
- •19.2. Пеом на базі i386
- •19.3. Пеом на базі процесора i486
- •Лекція 20. Центральний процесор Pentium
- •20.1. Процесори Pentium першого покоління Процесор 80586 (Pentium)
- •Процесор 80686 (Pentium Pro)
- •20.2. Процесори Pentium другого та третього покоління
- •Лекція 21. Сучасні процесори Pentium
- •21.1. Процесор Pentium IV Перше покоління Pentium IV
- •Друге покоління Pentium IV
- •21.2. Багатоядерна архітектура Pentium d - Conroe
- •Процесори для мобільних систем
- •Лекція 22. Процесори фірми amd
- •22.1. Клони Intel
- •22.2. П'яте та шосте покоління (k5, k6)
- •Сімейство k5
- •Сімейство k6
- •22.3. Athlon - сьоме покоління процесорів
- •Лекція 23. Сучасні процесори фірми amd
- •23.1. Athlon64 - восьме покоління процесорів
- •23.2. Athlon64 x2 - дев'яте покоління процесорів
- •23.3. Phenom – деcяте покоління процесорів (Stars Core)
- •Лекція 24. Мультимедіа - Відеосистема
- •24.1. Технологія та стандарти відеосистеми Двовимірне зображення
- •Синтез тривимірного зображення
- •24.2. Відео карта
- •Лекція 25. Мультимедиа - Монітори
- •25.1. Монітори на основі епт (crt)
- •25.2. Рідкокристалічні монітори та проектори (lcd)
- •25.3. Плазмені дисплеї (Plasma Display Panel)
- •25.4. Електролюмінесцентні монітори (oeld)
- •25.5. Органічні світлодіодні монітори (oled)
- •Лекція 26. Мультимедіа - звуковідтворення
- •26.1. Технології та стандарти
- •Режим аудиоплейера
- •Режим редактора
- •Синтезатор звуків
- •Голосове керування рс
- •Стиск аудіоданих із втратами
- •Системи кодування аудіоданих
- •26.2. Апаратна реалізація аудиоканала
- •26.3. Акустична система
- •Лекція 27. Оптимальні конфігурації пэвм
- •27.1. Класифікація комп'ютерних систем
- •27.2. Критерій оптимальної конфігурації пэвм
- •27.3. Приклади оптимальних конфігурацій пеом
6.2. Внесок фірми Microsoft у створення й розвиток пк
Заснована в 1975р. Полом Аленом і Біллом Гейтсом корпорація Microsoft є визнаним світовим лідером у виробництві програмного забезпечення на всіх етапах еволюції стандарту PC. Насамперед це операційні системи для персональних комп'ютерів і серверів.
1981-1993рр. Текстова однозадачна 16-розрядна оболонка MS-DOS 1.0-5.0 розповсюджується разом з новим комп'ютером IBM PC 486.
1983-85рр. – Випуск Windows 1.0 – середовища, що доповнює DOS графічним інтерфейсом.
1987р. - Вихід Windows 2.0 – уперше використовується захищений режим CPU 286.
1990-92рр. - Вихід Windows 3.0-3.1. Уведено диспетчери програм і файлів.
1993-97рр. - Випуск Windows NT (скорочення від New Technology – нова технологія) – перша повністю 32-розрядна ОС, розрахована на корпоративних користувачів. Поява пов'язана, насамперед, з появою Pentium -систем.
1995р. - Виходить Windows 95. Уперше використовуються мережеві технології TCP/IP. За рівнем відповідає комп'ютерам Mac.
1998-1999рр. - Windows 98-98SE-ME. Змішана операційна система з елементами DOS.
2000р. – Windows 2000. Є спадкоємицею Windows NT.
2001р. – Windows XP. Повністю 32-розрядне середовище, що поєднує переваги Windows 2000 та Windows 98.
2003р. – Windows Server 2003.
2006р. – Vista – нова 32-64 розрядна операційна система.
2009р. – Windows 7– нова 64 розрядна операційна система.
Таким чином, фірма Microsoft є основним розробником операційних систем для PC.
6.3. Внесок фірми Intel у створення й розвиток пк
Корпорація Intel (integrated electronics) була створена Робертом Нойсом, Гордоном Муром та Эндю Гроувом у 1968р. Всі троє прийшли з фірми Fairchild Semiconductors. Роберт Нойс відомий як винахідник мікросхеми в 1959р. Гордон Мур в 1965р. опублікував статтю, у якій передбачив експонентний характер збільшення продуктивності мікросхем від часу. Закон Мура говорить: «потужність мікросхеми подвоюється кожні вісімнадцять місяців». Эндю Гроув вважається одним з найвидатніших організаторів виробництва.
Первісною ідеєю фірми була розробка напівпровідникової пам'яті замість елементів на магнітних сердечниках. З'явилися запам'ятовувальні пристрої з ультрафіолетовим стиранням. Однак найбільші успіхи Intel пов'язані зі створенням мікропроцесорів.
1971р. – 4-розрядний мікропроцесор (МП) Intel 4004.
1979р. - перший CPU серії X86 - 8088, що містить близько 30 тис. транзисторів із кроком 2 мікрони (товщина людського волосся приблизно 100 мікронів). За ним пішли 16-розрядні 8086, 80186 і, нарешті, 80286 - самий популярний CPU до середини 80-х років (близько 100 тис. транзисторів).
В 1985р. представлений 32- розрядний CPU Intel386, що містить близько 300 тис. транзисторів.
В 1989р. випущений процесор Intel486. Уперше об'єднані CPU, математичний співпроцесор та кеш-пам'ять на одному кристалі із загальним числом транзисторів 1.2 мільйона. Intel486 за продуктивністю більш ніж в 50 разів перевершив свого попередника - CPU 8088 при повній сумісності з програмним забезпеченням, що використовувалось на більше ранніх моделях мікропроцесорів.
В 1993р. оголошений новий 32-розрядний CPU Pentium (P5) - самий потужний CPU сімейства X86. Pentium містив більше 3.1 млн. транзисторів із кроком 600нм і був швидше Intel486 майже в 2 рази. Структуру процесора запропонував Винод Дэм в 1989р.
Нове тисячоріччя фірма зустріла з процесором Pentium IV з тактовою частотою більше 1.4 ГГц та техпроцесом 130нм.
За 20 років розвитку стандарту PC лінійний розмір транзистора зменшився у 15 разів, а частота процесора збільшилася в 400 разів. При цьому кількість транзисторів на кристалі зросла в 3 тис. разів. У цілому, продуктивність процесора збільшилася приблизно в 10 тис. разів. За законом Мура продуктивність повинна була зрости в 2^(20років/1.5року)=16 тис. разів. Так що закон приблизно виконувався. Але, як заявив сам Гордон Мур, експонентний ріст уповільнюється та припиниться до 2015-2020р. після досягнення технологічної межі 16нм. Разом з тим, є інші способи підвищення продуктивності, зокрема, паралельні обчислення.
Таким чином, фірма Intel є піонером у створенні 16- та 32-розрядних мікропроцесорів для PC.