Основы цифровой техники – —

Основы цифровой техники (2016) » LITMY.RU

Название: Основы цифровой техники
Автор: Музылева И.В.
Издательство: М.: НОУ «Интуит»
Год: 2016
Страниц: 269
Формат: PDF
Размер: 30 Мб
Язык: русский

Рассматриваются принципы работы информационно-вычислительных систем, начиная с основных логических функций и элементов, логических схем, принципов их минимизации. Далее излагается информация о логических схемах функциональной направленности — дешифраторах и мультиплексорах – и принципах их каскадного соединения.
Отдельно рассматриваются схемы памяти от схемы простейшего триггера к регистру, регистровой памяти, к схемам полупроводникового запоминающего устройства на БИС и СБИС. Кроме того, рассмотрены счетные схемы: счетчики и сумматоры.
Основы цифровой техники рассматриваются, начиная с основных логических функций и элементов. Далее показано соединение этих элементов в виде логическим схем. Объясняются принципы синтеза логических схем и их минимизации. Затем рассматриваются логические схемы функциональной направленности — дешифраторы и мультиплексоры. Для них объясняются правила каскадного соединения. Отдельно рассматриваются схемы памяти от схемы простейшего триггера к регистру, регистровой памяти, к схемам полупроводникового запоминающего устройства на БИС и СБИС. Кроме того, рассмотрены счетные схемы: счетчики и сумматоры.

Содержание

Лекция 1. Логические основы ЭВМ 4
Лекция 2. Минимизация логических схем 16
Лекция 3. Преобразователи произвольных кодов 50
Лекция 4. Функциональные узлы комбинаторной логики. Дешифраторы 63
Лекция 5. Каскадное соединение дешифраторов 83
Лекция 6. Функциональные узлы комбинаторной логики. Мультиплексоры 96

Лекция 7. Последовательностные функциональные узлы. Триггеры 110
Лекция 8. Последовательностные функциональные узлы. Регистры и регистровая память 122
Лекция 9. Счетные схемы ЭВМ. Счетчики и сумматоры 134
Лекция 10. Полупроводниковая память ЭВМ 161
Лекция 11. Двоичные числа и двоичная арифметика 185
Лекция 12. Постоянные запоминающие устройства 205
Лекция 13. Построение схем памяти заданной структуры 217
Лекция 14. Синтез схем памяти 222
Лекция 15. Синтез комбинированных схем памяти 228
Лекция 16. Реализация логических элементов 240
Лекция 17. Заключение 256
Список литературы 269

Скачать Музылева И.В. — Основы цифровой техники (2016)

.

Внимание
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

litmy.ru

Основы компьютерной техники

Основы компьютерной техники

07.06.2018 1548

---

Компьютер – это аппарат, в какой заложен определённый алгоритм, с помощью которого он решает те или иные задачи по обработке данных. В первую очередь компьютер, это не «игрушка» для просмотров фильмов и прослушивания музыки, а сложнейшая система, с миллионами филигранно-отточенных механизмов для выполнения огромного ряда функций. Помимо того, где находиться кнопка «вкл», нужно знать составную аппаратную часть ПК.

 

И так, что в себя включает системный блок:

• Процессор – это главный архитектор этого строения. Он отвечает за всю обработку ваших данных и руководит всем процессом работы. Зачастую, одна из самых дорогих деталей компьютера. В нынешних модификациях компьютеров существует несколько процессоров.
• Материнская плата – это основная плата вашего ПК, так как на неё крепятся все остальные его компоненты. · Винчестер (или по народному «Жёсткий диск») – это накопитель памяти вашего компьютера. Как раз таки на нём, хранится и сама система, и все данные которые в неё поместили (игры, музыка, документы и т.д.).
• Блок питания – это своего рода стабилизатор всей системы. Если бы его не было, то ваш любимец либо сгорел бы, либо попросту не включился.
• Оперативная память – это хранилище временной памяти, которая требуется процессору, для решения поставленных задач. От объём Вашего ОЗУ, напрямую зависит работоспособность, качество и характеристики вашего ПК, а так же количество задач, которые он может выполнять одновременно.
• Видеокарта – это посредник между памятью на ПК и картинкой которая возпроизводится на мониторе. Работает она приблизительно как проводник света, с той не большой разницей, что от её характеристик зависит, будет ли свет вообще.
• Звуковая карта – это плата, основной задачей которой, является преобразование звукового сигнала из аналогового в цифровой.
• Порты – это те места, куда вы можете подключать переносные устройства памяти (флешки, жёсткие диски, USB приборы, фотоаппараты, мобилые устройства и т.д.).
• Системный блок – на первый взгляд, это обычная коробка и какой в ней толк? Эта «коробка» защищает аппарат от всех вредителей (электромагнитные волны, перепады температуры, окислители). Благодаря материалу из которого он сделан, ПК находится в постоянной защите. Именно поэтому, не рекомендуется оставлять системный блок с открытой крышкой.
• Монитор – благодаря нему можно увидеть всю информацию находящуюся на ПК. Его необходимо держать в сохранности и порядке, так как он напрямую связан с большим количеством аппаратной части ПК.

Естественно, включить и начать работу с ПК можно и не зная всего вышеперечисленного. Но ознакомившись с этой информацией, даже самый «зелёный» юзер ПК, может понять почему возникла та, или иная проблема в работе его компьютера. Как алфавит начинается с буквы «А», так и компьютер начинается со знакомства с его «родителями». Техническая подкованность в этом вопросе, представляет собой, чуть ли не самую важную ступень в познании компьютерного мира.

P.S. Если у вас возникли проблемы с техникой, обращайтесь в наш компьютерный сервис, либо закажите выезд компьютерного мастера.

Добавить комментарий

neosvc.ru

Глава 10. Основы цифровой электроники

10.1 Представление информации в цифровой системе

Основу построения современной вычислительной техники составляют так называемые цифровые схемы, реализующие различные арифметические и логические операции. В отличие от традиционной арифметики и логики в цифровых схемах оперируют двоичными представлениями цифр, чисел, логических функций и их аргументов. Инструментом для построения цифровых схем служит Булева алгебра, которая применительно к цифровой технике называется также алгеброй логики.

Двоичные представления переменных характеризуются тем, что они принимают только два значения, которые обычно называют нулем и единицей и обозначают символами 0 и 1 соответственно. Таким образом, для двоичной переменной X

i можно записать X_i= {0,1}. В алгебре логики существуют три основные операции:

— логическое умножение (конъюнкция) с обозначением y=x₁x₂=x₁x₂=x₁x₂;

— логическое сложение (дизъюнкция) с обозначением у = х₁ х₂ = х₁+х₂;

— инверсия с обозначением .

Правила определения значений логических функций удобно определять через так называемые таблицы истинности, в которых устанавливаются соответствия между двоичными значениями аргументов и функций.

Например, таблицы истинности 10.110.3 определяют значения логических функций умножения, сложения и инверсии для всех возможных значений переменных.

Аналогично можно определить результаты выполнения арифметических операций выполняемых при двоичном представлении чисел.

Например, в таблице 10.4 показано, как формируется результат сложения S двух двоичных чисел х₁ и х₂ с учетом переноса Р в старший разряд числа.

Таблица 10.4. Реализация операции двоичного сложения

Другим способом определения результатов логических и арифметических операций является их соответствующее аналитическое представление в виде формул, например в форме такого выражения:

y = х₁х₂х₃ + х₂х₄ + х₁х₂х₅ +…

Подробно с вопросами теории и практических применений булевой алгебры и двоичной арифметики, составляющих основу построения современных цифровых систем, можно ознакомиться в соответствующей литературе. Здесь мы подробнее остановимся на вопросах реализации электронных элементов и узлов, составляющих техническую основу построения цифровой техники.

Учитывая, что двоичные переменные имеют только два дискретных значения, в качестве соответствующих схемотехнических решений можно использовать схемы, имеющие два легко различимых рабочих состояния.

Простейшим способом реализации логической переменной, является обычный ключ, изображенный на рисунке 10.1.

Рис.10.1. Представление логической переменной в виде ключа

Можно условиться, что разомкнутый ключ эквивалентен логическому нулю, а замкнутый – логической единице. Легко убедится, что в этом случае два последовательно соединенных ключа будут реализовывать логическую функцию И, а два параллельно соединенных ключа – логическую функцию ИЛИ.

Другой возможностью представления логических переменных, которая и используется в современной цифровой технике, является электрическое напряжение, имеющее два хорошо различимых уровня: высокий и низкий, так как это реализовано, например, в транзисторных ключевых схемах, рассмотренных в предыдущем разделе.

Этим уровням ставятся в соответствие двоичные переменные ноль и единица (0, 1). При этом при использовании положительной логики логическому нулю ставится в соответствие низкий уровень напряжений, а логической единице – высокий. При использовании отрицательной логики применяется противоположный способ задания нуля и единицы.

Основные логические функции, их модификации и комбинации, а так же арифметические операции реализуются через соответствующие наборы стандартных электронных схем. При этом для реализации одной и той же функции существует и используется достаточно большое число различных электронных схем. Поэтому с целью упрощения документации, решения задач анализа и синтеза цифровых схем используют специальные условные изображения цифровых элементов, которые обозначают только выполняемую логическую функцию, но не раскрывают внутреннее строение схемы.

На рис.10.2 показан общий принцип обозначения элементов, каждый из которых состоит из прямоугольного поля, в котором размещается указатель функции выполняемой логическим элементом (*). Справа от поля логического элемента обычно указываются его выходы, слева – входы.

Рис.10.2. Общий принцип обозначения логических элементов

На рис. 10.3 показаны варианты изображения элементов, реализующих конкретные наборы логических функций.

Рис.10.3. Варианты изображений логических элементов

Поскольку в цифровой технике напряжение как физическая величина рассматривается редко, (в основном при проектировании схем элементов и при решении вопросов согласования) входные и выходные сигналы обозначаются символами U только при необходимости, а в основном они описываются обозначением логических переменных x, y, z и т.д.

studfile.net