- •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
24.2. Відео карта
Спрощена структурна схема відеокарти представлена рис.24.1. До складу карти входять інтерфейси для підключення до системної плати (AGP/PCI-E), дисплею та графічної пам'яті Gmem. У ній зберігається поточний та наступний екран, а також текстури та результати проміжних обчислень 3D-графіки. Крім того, у карті втримуються N вертексних конвеєрів та L піксельних конвеєрів, а також відеопроцесор для корекції зображення. Є блоки антиаліасінга та видалення схованих поверхонь Hyper Z. Базові установки та керування відеопроцесором, конвеєрами та іншими блоками здійснюються за допомогою BIOS.
Типові характеристики відеоакселератора (Radeon X800):
160 млн. транзисторів за технологією 130нм, low-k діелектрики;
тактова частота ядра - 500МГц, відеопам'яті - 1 ГГц (GDDR3);
16 конвеєрів обробки пікселів;
6 конвеєрів побудови вертексів;
продуктивність близько 200 мільярдів операцій у секунду (200 Gflops). Швидкість зафарбування (Fillrate) - 8 млрд. пікселів у секунду.

Рис. 24.1. Структура відеокарти
Разом з тим, для досягнення повністю реалістичної графіки буде потрібно ще значне збільшення продуктивності. Тому на сучасному етапі відбувається постійний розвиток технологій обробки зображень (технології CrossFire та SLI (Scan Line Interleave)). Крім того, для збільшення продуктивності застосовують багатоядерні графічні процесори.
Контрольні питання
1. Що таке мультимедійна система?
2. Опишіть методи стискання відеозображення.
3. Етапи побудови 3D-картинки. Що тут важливіше - CPU або GPU?
4. Які призначення відеокарти та її структура?
Лекція 25. Мультимедиа - Монітори
25.1. Монітори на основі епт (crt)
Принцип дії - вторинний світ люмінофора під впливом скануючого електронного променя під керуванням електромагнітного поля.
Монітори мають аналоговий вхід, підтримують технологію Plug&Play, є мультичастотними з роздільною здатністю від 640*480 до 1600*1200 та частотою кадрів 60-120Гц. Популярністю користуються пласкі екрани з невеликими геометричними перекручуваннями. Діагональ - 15...24 дюйма.
Розмір пікселя (зерна) - 0.2...0.24мм.
Переваги: доступність, низька вартість, гарна передача кольору, мала інерційність.
Недоліки: велика глибина, велика вага, велике енергоспоживання та тепловиділення, можлива значна нелінійність растра. Важко зробити широкоформатні монітори. Є небезпечні випромінювання, регламентовані специфікаціями MPR II, TCO 92, TCO 95, TCO 99.
25.2. Рідкокристалічні монітори та проектори (lcd)
Принцип дії - світлофільтр, який електронно керується за рахунок ефекту поляризації світлової хвилі. Джерелом світла є електролюмінесцентна лампа з холодним катодом, або світлодіоди. Далі розташовані фільтр та пасивний шар рідких кристалів (поляризатор). Як поглинач світла (аналізатор) застосовуються активні рідкі кристали, до яких прикладається невисока напруга за допомогою тонкоплівкових транзисторів (TFT).
LCD-монітори користуються великою популярністю. Їхні характеристики постійно поліпшуються.
Загальні переваги: компактні розміри при високій роздільній здатності; можливе створення будь-яких співвідношень ширина-висота; правильна геометрія; відсутність мерехтінь.
Загальні недоліки: висока вартість моделей з великою діагоналлю; невисока глибина чорного кольору; недостатні кути огляду; зайва різкість.
Найбільше часто використовувані технології - TN+film (рис.25.1) та PVA (рис.25.2).

Рис. 25.1. TN+film
Переваги технології TN+film – низька вартість, мала інерційність. Недоліки - передача кольору сильно залежить від кута зору.

Рис. 25.2. MVA/PVA
Переваги технології MVA/PVA – гарна передача кольору та великі кути огляду. Недолік - висока вартість.
У наш час замість люмінесцентних ламп почали застосовувати світлодіодну підсвітку.
