- •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
15.5. Інтерфейс Wireless usb
802.15.4 (ZigBee). Розробка цього стандарту, у якій взяли участь Ember, Freescale, Honeywell, Invensys, Mitsubishi, Motorola, Philips та Samsung, велася насамперед для забезпечення дешевого широкосмугового бездротового зв'язку в мережі пристроїв промислової автоматики, сенсорів та інших автономних пристроїв, яким досить невеликої пропускної здатності мережі, але бажана робота від батарей протягом довгого часу. Також в стандарт закладався принцип побудови mesh-мереж, розподілених мереж рівноправних пристроїв без чітко прописаного маршруту проходження сигналу.
Однак завдяки своїй універсальності технологія зараз позиціонується як «цифровий будинок» для приєднання мишей, клавіатур та «мудрих кавоварок» до домашнього сервера, централізованого керування відео- та аудіоапаратурою, кондиціонерами, воротами та ін.
Технічні характеристики:
Частотні діапазони: 16 каналів 2.4ГГц для всього світу, де ці частоти вільні (250кбіт/с), 1 канал 868МГц для Європи (20кбіт/с) та 10 каналів 915МГц для Америки (40кбіт/с). Дальність зв'язку вузлів залежно від частотного діапазону 70-300м. Це відповідає специфікації 802.15.4.
В ZigBee додані логічний рівень, безпека та програмний інтерфейс. У мережу може входити до 65536 (!) клієнтів. Вона може бути організована по топології зірка, кластер (сузір'я) або mesh. Дуже малий час реакції клієнтів та зміни їхнього стану зі сплячого до активного (менше секунди). Мережа може «самонастроюватися» - функції координаторів мережі не закріплені жорстко за яким-небудь вузлом.
Контрольні питання
1. Що таке USB інтерфейс і які принципи його побудови?
2. Чому фірма Intel запропонувала новий інтерфейс USB замість паралельного та послідовного портів?
3. Як будується система пристроїв з USB портами.
4. Що таке інтерфейс FireWire і які принципи його побудови?
5. Які відмінності інтерфейсів USB і FireWire?
6. Чому інтерфейс BlueTooth одержав широке поширення?
7. Який інтерфейс швидше: паралельний або послідовний?
Лекція 16. Внутрішні шини стандарту pc
16.1. Шина isa
Шина ISA (архітектура індустріального стандарту) є першим стандартом IBM PC. Роз’єм складається із двох рядів А1-А31, B1-B31 та продовження C1-C18, D1-D18. Контакти мають наступна назви та призначення:
SА0...SА19, LА17...LА23 - шина адресу. SА0 - молодший розряд;
BALE- строб адреси;
SD7...SD0, SD15...SD8 - шина даних. SD0 - молодший розряд;
+5V, -5V, +12V, -12V - напруга живлення для МС на системній платі та розширеннях (до 100мА);
GND- загальний провід;
RESET- скидання ЦП та інших пристроїв комп'ютера у вихідний стан;
CLK- синхросигнал МП. В XT він становив OSC/3 = 4,77МГц, а в AT становив 6..20 та більше МГц;
IRQ2...IRQ7, IRQ9...IRQ12, IRQ14, IRQ15- лінії запиту переривань від адаптерів уведення-виводу;
DRQ0...DRQ3 та DRQ5...DRQ7 - лінії запиту на обслуговування каналами ПДП;
MASTER#- цей сигнал використовується разом з DRQ-сигналом з метою одержання контролю над системою для процесорів або контролерів, розташованих на платах розширення;
DАCK0...DАCK3, DАCK5...DАCK7- лінії підтвердження захвата системної шини відповідним каналом ПДП;
AEN- дозвіл адреси ПДП;
T/C- кінець передачі даних ("закінчення рахування"). Припинення обміну по активному в цей момент каналу ПДП;
IOW#, IOR#– запис-читання порту вводу-виводу;
SMEMW#, MEMW#, SMEMR#, MEMR#– запис-читання до пам’яті; SMEMW# та SMEMR# формуються тільки у випадку запису даних у перший Мбайт пам'яті;
I/O CHCK#- помилка каналу введення-виводу;
I/O CHRDY#- готовність каналу вводу-виводу. 0 - "не готовий";
MEM CS16#- сигнал формується периферійними адаптерами як ознака передачі двохбайтових слів;
I/O CS16#- вказівка системі про перенесення даних у вигляді двохбайтових слів між процесором та периферійним портом;
SBHE- дозвіл передачі старшого байта даних;
0WS- в AT використовується як сигнал "нульового стану очікування".
У наш час шина ISA для підключення до ПК стандартних плат розширення або пристроїв користувача практично не застосовується та витиснута шиною PCI.
