|
Максимальное время на прохождение курса - Введение в цифровую электронику? |
Введение в цифровую электронику: Информация
Автор: Юрий Новиков | Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 62 студентам
Уровень:
Для всех
Длительность:
2:03:00
Студентов:
4934
Выпускников:
1362
Качество курса:
4.58 | 4.34
Курс посвящён принципам работы цифровых электронных устройств, их структуре и особенностям их применения. Рассматриваются основные типы цифровой аппаратуры, алгоритмы их работы. Изучаются наиболее типичные схемотехнические решения и тенденции их развития. Особое внимание уделено наиболее перспективным микропроцессорным системам.
В курсе рассматриваются ключевые принципы цифровой электроники, особенности цифровых сигналов, способы организации взаимодействия элементов, узлов и устройств цифровых систем. Исследуются алгоритмы функционирования базовых элементов и основные схемы их включения, а также их объединения в составе устройств и систем. Приведены базовые сведения о двоичной логике, о цифровых сигналах, кодах, синхронизации, обозначениях на схемах. Рассмотрены логические элементы с жёсткой логикой работы и с программируемым алгоритмом работы. Описаны принципы построения и применения оперативных и постоянных запоминающих устройств. Приведены принципы организации микропроцессорных систем и взаимодействия их составных частей. Исследованы различные методы обмена информацией и их практическая реализация. Рассмотрены основы программирования микропроцессорных систем.
Темы: Аппаратное обеспечение
Специальности: Разработчик аппаратуры
Дополнительные курсы
- Основы микропроцессорной техники
- Моделирование, тестирование и диагностика цифровых устройств
- Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем
- Логические и арифметические основы и принципы работы ЭВМ
- Архитектура и организация ЭВМ
- Архитектура параллельных вычислительных систем
- Организация вычислительных систем
- Введение в цифровую схемотехнику
- Архитектура микропроцессоров
- Принципы построения и функционирования ЭВМ
- Архитектура ЭВМ и язык ассемблера
- Многоядерные процессоры
- Основы цифровой техники
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Аналоговые и цифровые сигналы
Рассматриваются достоинства и недостатки аналоговых и цифровых сигналов, различные виды цифровых сигналов и кодов. Даются основные понятия двоичной логики. Излагаются особенности арифметических и логических операций с двоичными кодами.
Оглавление
- Введение
- Содержание курса
- Задачи курса
- Базовые определения
- Аналоговый и цифровой сигналы
- Электронное устройство
- Причины искажения сигналов
- Искажения сигналов шумами и наводками
- Преимущества цифровых сигналов
- Недостатки цифровых сигналов
- Включение цифрового устройства
- Виды цифровых сигналов
- Двоичные числа
- Понятия двоичной логики
- Шестнадцатеричные числа
- Операции с двоичными числами
- Элементы цифрового сигнала
- Типы логики
-
Базовые элементы цифровой электроники
Рассматриваются базовые логические элементы, используемые в цифровых устройствах, их таблицы истинности, основные схемы включения и области применения. Даются понятия об уровнях представления цифровых устройств, о типах выходных каскадов. Приводятся принципы работы основных комбинационных элементов.
Оглавление
- Введение
- Типы цифровых устройств
- Типы организации связей
- Цифровые элементы, узлы, микросхемы
- Инвертор (элемент НЕ)
- Три модели цифровых устройств
- Элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ
- Разрешение/запрещение и смешивание сигналов
- Элемент Исключающее ИЛИ
- Три типа выходов
- Соединение выходов разных типов
- Буферы
- Применение буферов
- Комбинационные устройства
- Дешифраторы
- Шифраторы
- Мультиплексоры
- Компараторы кодов
- Сумматоры
- Кварцевые генераторы импульсов
-
Цифровые устройства с внутренней памятью
Рассматриваются принципы построения устройств с внутренней памятью и области их применения. Приводятся способы организации на основе триггеров различных тактируемых устройств и схем на их основе. Изучаются области применения оперативной и постоянной памяти.
Оглавление
- Введение
- Особенности устройств с внутренней памятью
- Простейший триггер на двух элементах 2И-НЕ
- D-триггер
- Применение триггера: флаг и синхронизация
- Построение регистров из триггеров
- Виды параллельных регистров
- Тактируемый регистр
- Регистр-защёлка
- Типы регистров сдвига
- Последовательная передача данных
- Построение счётчика из триггеров
- Функции счётчиков
- Типы счётчиков
- Типы памяти
- Основные понятия памяти
- Обозначения памяти
- Генератор последовательности сигналов на ПЗУ
- Запись и чтение оперативной памяти
- Хранение массива данных в ОЗУ
- ОЗУ как информационный буфер
- Применение буферной памяти
-
Основные понятия микропроцессорной техники
Рассматриваются особенности работы микропроцессорных систем, их основные аппаратные узлы и распределение функций между ними. Изучаются основные методы организации обмена, их достоинства и недостатки. Приводится сравнение различных типов архитектур и видов микропроцессорных систем.
Оглавление
- Введение
- Микропроцессорная система
- Особенности микропроцессорных систем
- Основные термины
- Информационные потоки в микропроцессорной системе
- Структура простейшего микропроцессора
- Структура микропроцессорной системы
- Устройства микропроцессорной системы
- Шины микропроцессорной системы
- Фазы цикла обмена
- Циклы обмена в микропроцессорной системе
- Программный обмен информацией
- Методы реакции на внешнее событие
- Обслуживание прерывания
- Обслуживание прямого доступа к памяти (ПДП)
- Информационные потоки в режиме ПДП
- Одношинная (принстонская) архитектура
- Двухшинная (гарвардская) архитектура
- Сравнение архитектур
- Типы микропроцессорных систем
-
Обмен информацией в микропроцессорной системе
Рассматриваются основы организации процессора и памяти, методы улучшения их характеристик. Изучаются принципы организации информационного обмена в микропроцессорных системах, особенности используемых шин, синхронного и асинхронного обмена, распространения сигналов по шинам. Рассматриваются временные диаграммы циклов обмена и методы построения устройств сопряжения.
Оглавление
- Введение
- Схема включения процессора
- Методы ускорения работы процессора
- Назначение регистров процессора
- Методы ускорения работы памяти
- Особые области памяти микропроцессорной системы
- Принцип работы стека
- Механизм обработки прерывания
- Адресные пространства памяти и устройств ввода/вывода
- Мультиплексирование шин адреса и данных
- Синхронный и асинхронный обмен
- Сравнение синхронного и асинхронного режима
- Распространение сигналов по шинам
- Цикл чтения из устройства ввода/вывода на магистрали ISA
- Цикл записи в устройство ввода/вывода на магистрали ISA
- Цикл чтения из памяти на магистрали ISA
- Цикл записи в память на магистрали ISA
- Цикл ПДП на магистрали ISA
- Структура устройства ввода/вывода
- Основные типы устройств ввода/вывода
- Структура модуля памяти
- Методы повышения скорости обмена по магистрали
-
Программирование микропроцессорной системы
Рассматриваются принципы организации программного обеспечения микропроцессорных систем, построения системы команд. Изучаются особенности команд различных типов и их использования для реализации алгоритмов. Рассматриваются области применения различных методов адресации данных.
Оглавление
- Введение
- Языки программирования
- Команды процессора
- Операнды
- Непосредственная адресация и прямая адресация операндов
- Регистровая адресация и косвенная адресация операндов
- Автоинкрементная адресация и автодекрементная адресация
- Адресация слов и байтов
- Сегментирование памяти
- Вычисление адреса в памяти при сегментировании
- Основные группы команд процессора
- Команды пересылки данных
- Арифметические команды
- Логические (побитовые) команды
- Выполнение сдвигов (вправо)
- Команды переходов
- Регистр состояния (FLAGS) процессора Intel 8086
- Реализация разветвления на две ветки
- Реализация разветвления на три ветки
- Команды перехода с возвратом в исходную точку (прерывания)
- Методы увеличения быстродействия программ
-
