Міністерство освіти і науки України
—————————————————
ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ’ЯЗКУ ім. О. С. Попова
Кафедра КІТП і В
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
Дисципліна Цифрові пристрої
викладається на 3 курсі ННІ Радіо, телебачення, електроніки
ОДЕСА 2014
ЗМІСТ
Вступ
1.1. Цифрові пристрої.
1.1.1. Введення в цифрову техніку (ЦТ). Двійкова арифметика. Форми представлення чисел з фіксованою та плаваючою точками. Представлення . алфавітно-цифрової інформації.
1.1.2. Кодування двійкових чисел та виконання математичних операцій над ними
1.1.3. Логічні основи ЦТ. Аксіоми Булевої алгебри, логічні елементи. Логічне проектування цифрових схем.
1.1.4. Цифрові автомати (ЦА). Асинхронні і синхронні ЦА. Комбінаційні і послідовністі цифрові пристрої.
1.1.5. Аналіз і синтез ЦА. Синтез комбінаційного ЦА: мінімізація логічної функції та її реалізація у вигляді логічної схеми.
1.1.6. Комбінаційні цифрові пристрої: перетворювачі кодів, дешифратори, шифратори, мультиплексори, демультиплексори, суматори.
1.1.7. Цифрові компаратори. Арифметко-логічні пристрої.
1.1.8. Послідовністні цифрові пристрої. Тригери: RS-тригер, D-тригер, Т-тригер, JK-тригер.
1.1.9. Регістри. Паралельний регістр. Послідовний регістр. Універсальний регістр.
1.1.10 Лічильники імпульсів: підсумовуючий двійковий лічильник, віднімаючий двійковий лічильник, реверсивний двійковий лічильник.
1.1.11. Лічильники з довільним коефіцієнтом лічби. Десятковий лічильник. Використання лічильників для поділення частоти.
1.1.12. Запам’ятовуючі пристрої (ЗП). Класифікація ЗП. Характеристики ЗП.
1.1.13. Принципи побудування ЗП з завданою організацією.
1.1.14. Побудування багатошарового ЗП.
1.1.15. Програмовані логічні інтегральні схеми.
1.1.16. Принципи обміну інформацією між цифровими пристроями.
2. Введення в мікропроцесорну техніку.
2.1. Обчислювальні та мікропроцесорні системи. Архітектура мікропроцесорів (МП). Програмні моделі універсальних мікропроцесорів фірми “Моторола”.
2.2. Організація підсистеми введення-виведення.
2.3. Організація підсистеми пам’яті.
2.4. Організація переривань у мікропроцесорній системі (МПС). Типи переривань.
2.5. Принципи управління та функціонування МП. Поняття про мови програмування низького рівня. Мова програмування Асемблер мікропроцесорів фірми “Моторола”.
2.6. Формати даних та команд мови програмування Асемблер. (2 год).
2.7. Способи адресування операндів
2.8. Команди пересилань. Команди перетворення даних мови Асемблер. Лінійні програми. (2 год).
2.9. Команди умовних та безумовних переходів.
2.10. Команди умовних та безумовних переходів.
2.11. Типові мікроконтролери (МК) фірми “Моторола”: НС05, НС08, НС11. Структура. Вбудовані засоби МК.
2.12. Система команд мови Асемблер восьмирозрядних МК. Налаштування вбудованих засобів.
2.13. Використання МК для програмної реалізації пристроїв цифрової техніки.
2.14. RISR-процесори фірми “Моторола”.
2.15. Загальні принципи цифрової обробки сигналів. Архітектура та принципи побудови цифрових процесорів (DSP).
2.16. Використання DSP процесорів для цифрової обробки сигналів.
ВСТУП
Подальший розвиток й удосконалення систем зв’язку та систем автоматичного керування в значній ступені обумовлені широким впровадженням засобів цифрової техніки. Впровадження цифрової техніки обумовлено відомими перевагами цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими. Вони є більш надійними, мають високу стабільність параметрів, а також забезпечують високу точність обробки сигналів.
Сьогодні уже неможливо собі уявити телекомунікаційне обладнання без сучасних мікропроцесорів та мікроконтролерів. Широкий спектр функцій, які реалізують системи комутації, шлюзи, маршрутизатори, інтегровані платформи, сервери, робочі станції, системи автоматичного керування вимагає від процесорів та мікроконтролерів високої продуктивності та багатофункційності. Десятки років можна було спостерігати процес взаємного стимулювання розвитку процесорів, з одного боку, та побудованого на їх основі телекомунікаційного обладнання, з іншого.
Конспект лекцій призначено для самостійної роботи студентів напряму 6.050901 Радіотехніка, радіоелектронні апарати та зв'язок з дисципліни “Цифрові пристрої”. Дисципліна має 288 годин і складається з двох змістовних модулів:
1 Цифрові пристрої.
2 Введення в мікропроцесорну техніку.
За вивченням дисципліни студенти отримують такі знання та уміння: подавати та трактувати вхідні та вихідні чисельні дані для подальшого цифрового оброблення. Співвідносити логічні змінні та функції з цифровими сигналами, що їх реалізують. Синтезувати цифрові пристрої, використовуючи типові цифрові блоки, вузли та елементи. Ставити та розв’язувати задачі, пов’язані з вибором засобів обчислювальної техніки, мікропроцесорів та мікроконтролерів за їх технічними, експлуатаційними та економічними характеристиками. Створювати та налагоджувати програмне забезпечення для мікропроцесорів.
І З дисципліни “Основи схемотехніки”:
1 Інтегральна схемотехніка, технологія МОП та КМОП, великі (ВІС) та надвеликі (НВІС) інтегральні схеми, конструктивна реалізація.
ІІ З дисципліни“Інформатика”:
1 Призначення обчислювальних систем, задачі, які можуть розв’язувати обчислювальні системи.
2 Алгоритмізація задач, які розв’язуються обчислювальними системами, складання структурних схем алгоритмів розв’язуваних задач.
3 Мови високого рівня Delphi, C++.
5 Мати навички складання та налагодження програм, які мають розгалуження та цикли, написаних мовами високого рівня.
ІІІ З дисципліни“Дискретна математика”:
1 Позиційні системи числення – двійкова, десяткова, шістнадцятькова, двійкова-десяткова, – перехід від одної системи числення до іншої.
2 Алгебра логіки – поняття логічної змінної та логічної функції, закони алгебри логіки, мінімізація логічних функцій методом Квайна та методами координатних діаграм.
ЦИФРОВІ ПРИСТРОЇ
