- •Лекция №1 литература.
- •План лекции
- •Самостоятельная проработка
- •Введение
- •1. Назначение и краткий обзор развития схемотехники эвм(5 проблем)
- •2. Активны и пассивные элементы схемотехники
- •4. Понятие блок-схемы, функциональной и принципиальной схемы
- •5.Условные обозначения схемотехнических элементов
- •3. Формы представления информации
- •4. Входной контроль
- •1 Краткий словарь схемотехники
- •Лекция №2 План лекции.
- •2. Функциональная схема эвм и принцип ее работы
- •3. Формы представления информации
- •Лекция №3 план лекции
- •Функциональные узлы эвм
- •2 Формирование и преобразование сигналов
- •Дифференцирующие цепи
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Устройство управления
- •Арифметическое устройство
- •Самостоятельная работа формирование и преобразование сигналов Дифференцирующие цепи
- •Интегрирующие цепи (иц)
- •Лекция №4 план лекции
- •Код. Кодирование. Способы кодирования
- •Формы представления чисел
- •3. Двоичное кодирование текстовой информации
- •4. Двоичное кодирование графической информации
- •2. Формы представления чисел
- •3. Двоичное кодирование текстовой информации
- •4. Кодирование графической информации
- •Изображения растровые векторные
- •Кодирование векторных изображений.
- •Лекция №5
- •5.1 Логическое отрицание не
- •5.2 Логическое умножение и
- •5.3 Логическая функция сложения или
- •5.4 Функция Шеффера
- •5.5 Стрелка Пирса
- •5.6 Исключающее или
- •5.7 Эквивалентность
- •5.8 Импликация
- •Лекция №6а план лекции
- •Этапы развития логики
- •Законы алгебры логики
- •Законы алгебры логики
- •Лекция №7 минимизация функции
- •Самостоятельная работа Минимизация логической функции
- •Лекция №8-9 план лекции
- •1.Принцип работы полупроводниковых устройств
- •2. Потенциальные системы схем эвм
- •Рассмотрим принцип работы транзистора
- •Инвертор
- •Транзисторная логика(самостоятельная работа)
- •Лекция №10 схемотехника транзисторно-транзисторнй логики (ттл)
- •Лекция №11
- •2. Схемотехника ис инжекционной логики--иил (и2л)
- •Схемотехника ис инжекционной логики и2л
- •Лекция 12
- •Схемотехника транзисторной логики со связанными эмиттерами(эстл).
- •2. Схемотехника ис на полевых транзисторах (пт)
- •Схемотехника ис на полевых транзисторах (пт)
- •Лекция №12а схемотехника цифровых элементов
- •9.1 Схемотехника триггерных схем
- •9.2 Асинхронный rs-триггер
- •Лекция №13
- •10.0 Основные динамические параметры интегральных схем потенциального типа
- •Самостоятельная работа Развитие схем потенциального типа
- •10.2 Таблица сравнения цифровых интегральных микросхем
- •Лекция №13а схемотехника цифровых элементов
- •9.1 Схемотехника триггерных схем
- •9.2 Асинхронный rs-триггер
- •Лекция №14
- •11.0 Регистры хранения и сдвига
- •11.1 Регистры сдвига на d-триггерах с параллельным выводом информации
- •Лекция №14а универсальные jk триггеры
- •9.7 Триггер Шмитта – (тл)
- •Лекция №15 универсальные регистры
- •Лекция №17(самотоятельно) кольцевой счетчик
- •12.3 Делители частоты
- •Лекция №18a синхронный (тактируемый) rs, d и т триггеры
- •Выходной сигнал q сохраняется до прихода очередного тактового импульса. Причем эта информация хранится в d-триггере, пока не придет следующий бит (0 или 1) информации. По сути это ячейка памяти.
- •Лекция №20 регистры хранения и сдвига
- •Регистры сдвига на d-триггерах с параллельным выводом информации
- •Лекция №21 план лекции
- •Реверсивные счетчики (рс)
- •Кольцевой счетчик
- •Делители частоты(Самостоятельно)
- •Лекция №23 преобразователи кодов
- •Лекция №24 дешифраторы decoder (dc)
- •Контрольная работа Используя таблицу истинности составить временные диаграммы дешифратора 2х4
- •Лекция №25
- •Пример сети с двумя типами мультиплексоров самостоятельная работа
- •Лекция №26 демультиплексоры
- •Лекция №27 сумматоры и алу
- •Контрольная работа
- •Лекция №28 сумматоры и алу
- •Лекция №29-30 схемотехника обслуживающих элементов Генераторы и формирователи импульсов
- •Формирователи импульсов
- •Лекция №28 схемотехника аналоговых и комбинированных узлов Операционные усилители(оу)
- •Лекция №31 схемотехника аналоговых и комбинированных узлов Операционные усилители(оу)
- •Лекция №32-33 компараторы и таймеры
- •Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи
5.Условные обозначения схемотехнических элементов
- батарея (источник
постоянного напряжения)
- источник переменного
напряжения
- источник постоянного
тока
,
- резистор
- предохранитель
- потенциометр
- конденсатор
- поляризованный
конденсатор
- переменный
конденсатор
- индуктивность
- переменная
катушка индуктивности
- трансформатор
- земля (общий)
- соединитель
- выключатель
- выключатель с
задержкой времени
- выключатель,
управляемый напряжением
-
управляемый напряжением аналоговый
выключатель
- диод
- стабилитрон
-
светодиод
- диодный мост
- биполярный
транзистор n-p-n типа
- биполярный
транзистор p-n-p типа
- операционный
усилитель
- источник +5 В
(логическая единица)
- индикатор
- звуковой сигнал
- плавкий предохранитель
- реле
- триггер Шмидта
- логический элемент 2И
- логический элемент 2ИЛИ
- логический элемент (инвертор) НЕ
- логический элемент2ИЛИ-НЕ
- логический элемент
2И-НЕ
- логический элемент XOR
- логический
элемент NXOR
- JK-триггер;
- D-триггер;
- полусумматор;
- индикатор
семисегментный
- полевой транзистор
n-проводимости
- полевой транзистор
p-проводимости
- резисторная
оптопара
- диодная оптопара
- тиристорная
оптопара
- транзисторная
оптопара
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПРОРАБОТКА
Все существующие электронно-вычислительные машины можно разделить на 5 поколений.
Первое поколение ЭВМ (начало пятидесятых годов) было разработано на электронно-вакуумных лампах. В 1952 году в бывшем СССР была разработана первая ЭВМ под руководством академика Лебедева в Киеве. Эта была малая электронно-счетная машина МЭСМ1.
Второе поколение ЭВМ (начало 60 десятых годов) было разработано на транзисторах.
Третье поколение ЭВМ (начало 70 десятых годов) было разработано на интегральных микросхемах малой и средней интеграции (МИС, СИС).
Четвертое поколение ЭВМ (начало 80 десятых годов) было разработано на больших интегральных микросхемах (БИС).
Пятое поколение ЭВМ (конец 20-го и начало 21 века) было разработано на сверхбольших интегральных микросхемах (СБИС).
В настоящее время все разработанные ЭВМ основаны на так называемой "кремниевой технологии". В ближайшие 5…10 лет прогнозируют появление принципиально нового поколения ЭВМ – на основе нанотехнологии в отличие от кремниевых.
Рис. 1.4. Схема развития ЭВМ
В ближайшем будущем (5...10 лет) количество транзисторов в интегральной микросхеме памяти (по "кремниевой технологии") увеличиться от 64 млн. до 64 млрд. т. е. на три порядка.
Согласно прогнозу ведущих фирм мира в ближайшем будущем возможны 5 новых типов компьютеров на базе нанотехнологий.
1. Молекулярно-кремниевые. В октябре 1994 года берлинский химик Ле Клер сообщил о том, что он получил молекулу, способную переходить из одного состояния в другое при смене химической среды. Это молекула SENS, которая в атмосфере углекислого газа находится во флюоресцирующем состоянии, а в атмосфере азота – нет, т.е. их прежде всего можно использовать в элементах памяти при этом решив (частично) проблемы объема памяти и быстродействий ЭВМ.
2. Биологические компараторы – на базе молекулы ДНК. В 1994 году ученые из университета штата Висконсии выполнили вычисления с помощью синтетической молекулы ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота) – высокомолекулярное биологически активное вещество – носитель генетического кода всех животных и растительных организмов, а также бактерий и вирусов.
3. Нейронные компьютеры - разновидность биологических компьютеров, где используются нервные клетки – нейроны. При этом разработчики предполагают, что вычислительные элементы на базе нейронов смогут самостоятельно, без написания соответствующих программ, выполнить определенные операции.
4. Оптические или же оптоэлектронные компьютеры, где прием, преобразование, хранение и передача сигналов осуществляются при помощи светового излучения; для этого используются световоды, волноводы и т. д.
5. Квантовые компьютеры. Их работа основана на законах квантовой физики. Уже построен квантовый логический элемент XOR (исключение ИЛИ). Но т. к. законы квантовой механики имеют вероятностный характер, то это создает определенные трудности для стабильной работы компьютеров.
Таким образом, 3 тысячелетие будет охарактеризовано бурным ростом и усовершенствованием различных технологий персональных компьютеров. И, разумеется, что кто-то из вас обязательно станет соучастником этих грандиозных преобразований.
