Целью лабораторных работ по курсу «Компьютерная схемотехника» является приобретение студентами практических навыков решения схемотехнических задач, связанных с изучением, проектированием и применением цифровых элементов, узлов и устройств, микросхемы которых являются основой для реализации различных средств обработки цифровой информации. Данные методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Компьютерный эколого-экономический мониторинг».
Компьютерная схемотехника – дисциплина, изучающая методы анализа, синтеза и способы технической реализации схем электронных вычислительных машин (ЭВМ) и их компонентов. Изучение компьютерной схемотехники является основой совершенствования архитектуры ЭВМ, повышения качества реализации компонентов, увеличения быстродействия и наращивания функциональности.
ЭВМ выполняют арифметические и логические операции, при этом используются числа и логические переменные. Числа несут информацию о количественных характеристиках системы; над ними производятся арифметические действия. Логические переменные определяют состояние системы или принадлежность её к определённому классу состояний (коммутация каналов, управление работой ЭВМ по программе и т. п.).
Логические переменные могут принимать только два значения: «истина» и «ложь». В устройствах цифровой обработки информации этим двум значениям переменных ставится в соответствие два уровня напряжения: высокий (логическая «1») и низкий (логический «0»).
Элементы, осуществляющие простейшие операции над двоичными сигналами, называют логическими. На основе логических элементов разрабатываются устройства, выполняющие как арифметические, так и логические операции. Рассмотрению способов синтез цифровых устройств и посвящены предлагаемые лабораторные работы.