- •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
Процесори для мобільних систем
Для використання в ноутбуках випускаються спеціальні модифікації процесорів, розроблених для настільних систем (розглянуті вище):
1) Одноядерні: Pentium M, Celeron M. FSB = 533MHz, L2=1..4 MB;
2) Двухядерные: Pentium Dual Core, FSB = 533 MHz, L2=1MB;
Core Duo (32bit), Core 2 Duo (32/64bit), FSB= 533-800MHz, L2?1MB.
Окремої уваги заслуговують нетбуки, мобільні обчислювальні системи, орієнтовані на використання всіх можливостей мобільного Інтернету. Для цих пристроїв спеціально розроблений процесор Atom. Його відмінні риси:
- дві команди за такт проти трьох команд в архітектурі NetBurst та чотирьох в архітектурі Core;
- урізаний кеш L2 та частково L1;
- суттєво полегшений модуль пророкування розгалужень із буфером розгалужень (одні з найбільше "ненажерливих" елементів процесорів);
- підтримка багатопотоковості Hyper-Threading Technology;
- чергове виконання проти позачергового в Pentium;
- 16 етапів конвеєра;
- відключені енергоємні блоки, споживання - 2.5Вт.
Рис. 21.3.
Рис. 21.4.
Контрольні питання
1. Чому процесор Pentium називають революційним?
2. Яка архітектура ПЕОМ на базі перших Pentium IV?
3. Опишіть побудову комп'ютерної системи на базі CPU Pentium IV останнього покоління.
4. Які особливості процесорів для мобільних систем?
Лекція 22. Процесори фірми amd
22.1. Клони Intel
З 1982р. по 1993р. фірма AMD купувала ліцензії в Intel та після деякої доробки випускала процесори Am286, Am386 та Am486. До того моменту часу Intel випускала могутніші процесори, однак процесори AMD також знаходили застосування завдяки більш низькій вартості.
В 1995р. був представлений процесор Am 586™ – процесор п'ятого покоління із суперскалярною архітектурою. Технічні характеристики: 1,6 млн. транзисторів; тактова частота ядра - 133МГц, тактова частота шини - 33МГц; кеш першого рівня 16кБ, кеш другого рівня на материнській платі до 512кБ; процесор, шина даних та адресна шина 32-розрядні. Призначався для установки на старі материнські плати (під Am486).
22.2. П'яте та шосте покоління (k5, k6)
Після одержання 1 млрд. доларів компенсації від Intel за рішенням суду про несанкціоноване використання мікрокодів Intel у своїх процесорах фірма AMD поглинула фірму NexGen із групою інженерів на чолі з Атиком Разою та початла власні розробки. З'явилися процесори серії "K" (від слова "Krypton" - назва міфічного матеріалу, що позбавляє сили знаменитого Супермена).
Особливість сімейства K5 та K6 полягала в тому, що вони встановлювалися в ті ж роз’єми, що процесори Intel Socket 7 з відповідною версією BIOS. Тому структурні схеми обчислювальних систем на базі даних процесорів відповідають рис.18.2 та рис.18.3 (системи на базі процесорів Intel). У цілому, процесори сімейства K5 та K6 перевершували процесори Intel при цілочисельних розрахунках, але до 30% уступали в обчисленнях із плаваючою крапкою.
Сімейство k5
В 1996р. анонсовані CPU K 5-PR75…K5-PR133. Оскільки архітектура (x86-to-RISC86) відрізнялася від Intel, уведене поняття P-рейтингу: наприклад, процесор K5-PR120 працював на частоті 90МГц.
Основні технічні характеристики:
техпроцес - 350нм, 4.3 млн. транзисторів;
швидкісне RISC-подібне ядро із транслятором (аналог Pentium-Pro);
вбудований співпроцесор 80 біт;
суперскалярна архітектура - 4 конвеєри (2 в Intel) по 5 етапів;
кеш-пам'ять L1 - 16кБ+8кБ (8кБ+8кБ в Intel). L2 - до 1МБ на системній платі;
динамічне пророкування переходів;
тактова частота інтерфейсу - до 66МГц, 64-розрядна шина даних.