Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Учебный план дисциплины

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

25

СОДЕРЖАНИЕ

1. Учебный план дисциплины……………………………………………......

4

2. Основные сведения о дисциплине…………………………………………

4

3. Рекомендуемая литература…………………………………………………

5

4. Электронные средства информации………………………………………..

6

5. Электронный адрес кафедры для консультаций………………………….

6

6. Структура дисциплины……………………………………………………..

6

7. Учебная программа дисциплины…………………………………………..

8

8. Терминология дисциплины (понятийный аппарат)………………………

16

9. Лабораторные занятия, их объем в часах…………………………………

20

10. Контрольная работа, ее характеристики………………………………..

20

11. Курсовая работа, ее характеристики…………………………………….

22

12. Приложение. Система команд микропроцессора К580………………..

22

1. Учебный план дисциплины

Структура и содержание дисциплины «Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины» соответствуют требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 160903 «Техническая эксплуатация     авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов».

Дисциплина «Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины» изучается на IV курсе студентами заочного факультета.

Форма контроля: выполнение лабораторных работ, выполнение контрольной работы, выполнение курсовой работы, экзамен.

Форма проведения учебных занятий: лекции (22 часа), лабораторные работы (12 часов), консультации очные и по электронной почте, самостоятельная работа студентов над курсом (160 часов), подготовка и выполнение контрольной работы (20 часов), подготовка и выполнение курсовой работы (40 часов), подготовка к выполнению лабораторных работ (12 часов), подготовка к экзамену (20 часов). После выполнения лабораторного практикума и защиты контрольной и курсовой работы предусмотрен итоговый экзамен.

2. Основные сведения о дисциплине

В настоящее время все бортовые системы управления реализуются в виде цифровых логических схем или строятся на основе микропроцессорных комплектов. Для грамотной эксплуатации авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов необходимо знание основ микропроцессорной техники, принципов построения бортовых цифровых вычислительных устройств, бортовых компьютеров а также их системы команд и программного обеспечения.

Предметом дисциплины являются технические и программные средства бортовых цифровых вычислительных устройств и пилотажно-навигационных комплексов.

Целью дисциплины «Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины» является изучение, систематизация и закрепление знаний принципов построения и использования бортовых цифровых вычислительных средств, необходимых для их грамотной эксплуатации.

Основные задачи дисциплины:

– сформировать у студентов систематизированное представление о направлениях развития бортовой и наземной вычислительной техники, представления об основах построения бортовых вычислительных средств, знания основ машинной арифметики и логического проектирования элементов и основных блоков бортовых цифровых вычислительных машин;

- дать студенту представление о микропроцессорных комплектах интегральных микросхем, привить навыки системного подхода к освоению новых средств бортовой вычислительной техники.

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях следующих дисциплин:

- физика;

- теоретические основы электротехники;

- авиационная электроника;

- общая электротехника и электроника.

Знания, полученные при изучении данной дисциплины, необходимы для усвоения дисциплин «Пилотажно-навигационные комплексы», «Системы автоматического управления полетом» и «Электрорадиоизмерения.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Знать:

* методы логического проектирования узлов и устройств бортовых вычислительных комплексов;

* основные характеристики, состав, принцип функционирования наземных и бортовых микропроцессорных вычислительных комплексов;

* методику расчета и анализа основных характеристик бортовых вычислительных устройств как объектов эксплуатации, оценки влияния эксплуатационных факторов на надежность и другие характеристики бортовых вычислительных комплексов; комплексов, методы повышения их надежности.

* методику анализа причин отказов бортовых вычислительных

2. Уметь:

* использовать техническую и эксплуатационную документацию на отдельные узлы и блоки специализированных ЭВМ, входящих в состав бортовых вычислительных комплексов, при анализе их работоспособности;

* разрабатывать и эксплуатировать составные элементы систем контроля и управления бортового оборудования, построенного на базе цифровых вычислительных средств.

3. Рекомендуемая литература

Основная

1. Половов Р.М., Рощин А.Г. Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины: учебное пособие. Часть 1. – М: МГТУГА, 2003.

2. Половов Р.М., Рощин А.Г. Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины: учебное пособие. Часть 2. – М: МГТУГА, 2004.

3. Рощин А.Г. Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины. – М: МГТУГА, 2008.

4. Половов. Р.М., Рощин А.Г. Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины. – М: МГТУГА, 2004.

Дополнительная

  1.  Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем. – М: Издательский дом «Академия», 2008.

4. Электронные средства информации

Адрес

Содержание

http://www.mstuca.ru/

biblio/eymk.php

Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины

5. Электронный адрес кафедры для консультаций

vmkss@mstuca.aero

6. Структура дисциплины

Раздел дисциплины

Содержание раздела дисциплины

1.Структурная организация бортовых цифровых вычислительных машин

Обобщенная структурная схема бортовой ЦВМ и характеристика отдельных устройств. Назначение устройств. Принцип программного управления. Работа БЦВМ при реализации  программ.

2. Основы логического проектирования БЦВМ

Комбинационные схемы и автоматы с памятью. Представление логических функций и их свойства. Формы логических функций. Логические элементы. Функционально полные системы элементов. Интегральные микросхемы. Методика синтеза комбинационных схем.

3. Элементы памяти

Элементы памяти. Триггеры. Типы триггеров.

4. Узлы БЦВМ

Операционные узлы БЦВМ. Регистры для хранения информации. Счетчики. Сумматоры.  Дешифраторы и шифраторы. Мультиплексоры и  демультиплексоры. Распределители сигналов.  Преобразователи кодов.

5. Основы машинной арифметики БЦВМ

Формы представления чисел. Операции с фиксированной точкой. Операции с плавающей точкой.

6. Процессоры БЦВМ

 Обобщенная структурная схема процессора. Система команд и режимы адресации. АЛУ. Устройство управления.

7. Память БЦВМ

Иерархическая структура памяти. Оперативная память. Постоянная память. Внешняя память. Магнитные и оптические диски. Флэш-память.

8. Интерфейсы БЦВМ

Преобразователи вида информации. Интерфейсы. Интерфейс USB.

9. Устройства ввода-вывода БЦВМ

Периферийные устройства БЦВМ. Дисплей. Печатающие устройства. Графопостроители.

10. Основные понятия и определения

микропроцессорной техники

Микропроцессор (МП). МикроЭВМ. Микропроцессорный комплект (МПК). Микропроцессорная система (МПС). Структура МПС. Варианты организации МПС (с двумя и тремя шинами).

11. Архитектура простейшего микропроцессора

Архитектура МП и архитектура МПС. Рабочий цикл  выполнения команды в МП. Структурная схема микропроцессора. Блок регистров. Блок арифметико-логического устройства. Блок регистра команд. Двунаправленная шина данных. Блок управления и синхронизации.

12. Система команд микропроцессора

Общая структура команд микропроцессора. Группы команд микропроцессора. Команды пересылки. Арифметические команды.

Команды логических операций. Команды передачи управления.

13. Выполнение команд в микропроцессоре

Машинный цикл. Машинный такт. Типы машинных циклов. Байт состояния микропроцессора. Режимы при внешнем управлении:

 режим прерывания;

 режим захвата шин (прямого доступа к памяти);

 режим останова;

 режим включения процессора.

14. Программирование микропроцессоров

Язык ассемблера. Общий порядок программирования. Мнемокоды. Линейные, ветвящиеся и циклические программы. Использование подпрограмм.

15. Организация связи с внешними устройствами

Состав микроЭВМ. Контроллеры. Адресация памяти и портов ввода-вывода. Программируемый параллельный интерфейс. Программируемое устройство прямого доступа к памяти.

7. Учебная программа дисциплины

Раздел 1. Структурная организация бортовых цифровых вычислительных машин

Тема 1. Структурная организация бортовых цифровых вычислительных машин

Предмет и структура дисциплины. Место дисциплины в системе подготовки специалистов. Задачи, решаемые БЦВМ.

Обобщенная структурная схема бортовой ЦВМ и характеристика отдельных устройств. Назначение устройств. Принцип программного управления. Работа БЦВМ при реализации программ.

Методические указания к изучению темы 1.

Литература [1, с.6-13].

Центральные вопросы темы

Состав и взаимодействие устройств БЦВМ, особенности работы БЦВМ в контуре управления, принцип программного управления, последовательность работы устройств БЦВМ при выполнении машинной команды.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные особенности работы бортовой цифровой вычислительной машины в контуре управления самолетом.

2. Перечислите задачи, которые решаются на борту самолета с использованием БЦВМ.

3. Для чего нужны преобразователи информации в составе БЦВМ?

4. Чем отличается цифровой код команды от цифрового кода числа?

5. Что представляет собой код операции в команде?

6. Что представляет собой адрес, используемый в командах?

7. Чем отличается оперативная память БЦВМ от постоянной?

8. Где в процессоре формируется адрес очередной команды?

Раздел 2. Основы логического проектирования БЦВМ

Тема 2. Логические функции и их свойства

Типы цифровых автоматов. Комбинационные схемы и автоматы с памятью. Способы задания логических функций. Формы логических функций. Логическое проектирование цифровых схем.

Тема 3. Комбинационные схемы и автоматы с памятью. Представление логических функций и их свойства. Способы задания логических функций. Формы логических функций.

Тема 4. Логические элементы. Преставление информации физическими сигналами. Понятие элемента БЦВМ. Классификация элементов. Основные параметры и характеристики элементов.

Тема 5. Методика синтеза комбинационных схем. Нахождение минимальных форм логических функций. Особенности построения схем на элементах И-НЕ. 

Методические указания к изучению раздела 2

Литература: [1, с.16-32]; [3, с.5-9].

Центральные вопросы раздела

Комбинационные схемы и автоматы с памятью. Логические переменные и логические функции. Способы задания логических функций. Формы логических функций. Логические элементы и их типы. Методика синтеза комбинационных схем. Минимизация логических функций.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем отличается комбинационная схема от цифрового автомата с памятью?

2. Какие существуют типы цифровых автоматов с памятью, что в них общего и чем они отличаются друг от друга?

3. Перечислите основные элементарные логические функции алгебры логики.

4. Что такое номер набора и как он определяется?

5. Как осуществляется переход от таблицы истинности к аналитической записи логической функции в виде совершенной дизъюнктивной нормальной формы?

Раздел 3. Элементы памяти

Тема 6. Элементы памяти БЦВМ

Общие сведения об элементах памяти. Основные типы триггеров. Асинхронные и синхронные триггеры. Двухтактные триггеры. : RS-триггеры, JK-триггеры, D-триггеры и T-триггеры. Таблицы переходов и                                                                           характеристическая таблица. Преобразования триггеров. Триггеры с дополнительными входами.

Методические указания к изучению темы 6

Литература [1, с.16-32]; [3, с.18-29].

Центральные вопросы темы

Элемент памяти. Триггер. Состояние триггера. Синхронизация триггеров. Типы триггеров. Логика работы триггеров. Таблицы переходов триггеров.

Характеристические таблицы триггеров.

Вопросы для самоконтроля

1. Из каких логических элементов можно построить схему триггера?

2. Чем отличаются синхронные триггеры от асинхронных триггеров?

3. Можно ли построить схему D-триггера на основе RS-триггера ?

4. Как построить схему Т-триггера, использовав схему RS-триггера и логические элементы?

5. В каких случаях таблица переходов JK-триггера совпадает с таблицей переходов RS-триггера, в каких случаях отличается?

6. Почему JK-триггер называется универсальным триггером?

7. Почему Т-триггер называется триггером со счетным входом?

 

Раздел 4. Узлы БЦВМ

Тема 7. Операционные узлы БЦВМ

Регистры для хранения информации. Счетчики. Сумматоры.  Дешифраторы и шифраторы. Мультиплексоры и демультиплексоры. Распределители сигналов. Преобразователи кодов.

Методические указания к изучению темы 7

Литература [1, с. 66-95].

Центральные вопросы темы

Типы узлов БЦВМ. Узлы комбинационного и накапливающего типа. Дешифраторы, шифраторы, сумматоры. Регистры и счетчики. Использование узлов в цифровых схемах.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие узлы называются операционными узлами ?

2. Как изменяется содержимое регистра при сдвиге на один разряд вправо?

3. Охарактеризуйте регистры последовательного действия и параллельного действия.

4. Как изменяются внутренние коды суммирующего счетчика и вычитающего счетчика?

5. Как определить необходимое количество разрядов счетчика, если заданы коэффициент счета и максимальное значение внутреннего кода?

6. Чем отличается полный одноразрядный сумматор от полусумматора?

7. Дайте характеристику дешифратору кодов и преобразователю кодов.

Раздел 5. Основы машинной арифметики БЦВМ

Тема 8. Основы машинной арифметики БЦВМ

Формы представления чисел. Форма с фиксированной точкой. Форма с плавающей точкой. Машинные коды. Выполнение операций над числами в форме с фиксированной точкой. Выполнение операций над числами в форме с плавающей точкой.

Методические указания к изучению темы 8

Литература [1, с. 97-115].

Центральные вопросы темы

Формы представления чисел в БЦВМ. Машинные коды. Операции с фиксированной точкой. Операции с плавающей точкой.

Вопросы для самоконтроля

1.Чем отличается число с плавающей точкой от числа с фиксированной точкой?

2. Для чего используются машинные коды?

3. Как суммируются числа с фиксированной точкой?

4. Что такое переполнение разрядной сетки?

5. Как суммируются числа с плавающей точкой?

6. Какие операции выполняются при умножении чисел с фиксированной точкой?

7. Как определяется значение разряда частного при делении чисел с фиксированной точкой?

Раздел 6. Процессоры БЦВМ

Тема 9. Центральные устройства БЦВМ

Методические указания к изучению темы 9

Литература [5, с. 108-120].

Центральные вопросы темы

Обобщенная структурная схема процессора. Система команд. Форматы команд. Режимы адресации. Арифметико-логические устройства процессора для выполнения операций сложения чисел с фиксированной запятой. Состояние процессора. Система прерываний и приоритетов.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое процессор?

2. Что такое система команд?

3. Какие поля образуют команду?

4. Сколько адресов может содержать одна команда?

5. Что такое режим адресации?

6. Из каких этапов состоит машинный цикл?

7. Перечислите режимы работы процессора.

 Раздел 7. Память БЦВМ

Тема 10. Хранение информации в БЦВМ

Методические указания к изучению темы 10

Литература [5, с.148-168].

Центральные вопросы темы

Назначение памяти. Основные характеристики памяти. Типы памяти. Оперативная память. Постоянная память. Кэш-память. Внешняя память. Флэш-память.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему в компьютерах используются различные виды памяти?

2. Какие виды памяти Вы знаете?

3. Чем постоянная память отличается от оперативной памяти?

4. Что такое кэш-память?

5. Как организована выборка информации из ячейки оперативной памяти?

6. Какие функции выполняет постоянная память?

7. Как представляется информация на оптических дисках?

Раздел 8. Интерфейсы БЦВМ

Тема 11. Организация связи с внешними устройствами

Методические указания к изучению темы 11

Литература [1, с. 53-58]; [5, с. 169-186].

Центральные вопросы темы

Понятие интерфейса. Типы интерфейсов. Внешние интерфейсы. Способы управления обменом данными между памятью и процессором. Внутренние интерфейсы. Локальные интерфейсы. Интерфейс USB. Параллельные и последовательные интерфейсы.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Что такое интерфейс?
  2.  Как внешние устройства подключаются к процессору?
  3.  Какая информация передается по шинам (каналам) интерфейса?
  4.  В чем заключаются особенности интерфейса  USB?
  5.  Что такое шина?
  6.   Чем отличаются асинхронная и синхронная передача данных?

Раздел 9. Устройства ввода-вывода БЦВМ

Тема 12. Устройства ввода и вывода данных

Методические указания к изучению темы 12

Литература [5, с. 197-224].

Центральные вопросы темы

Система ввода-вывода. Основные функции системы ввода-вывода. Устройства ввода данных. Клавиатура, мышь. Устройства вывода данных. Принтеры. Дисплеи. Стримеры. Модемы.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Какие функции выполняет система ввода-вывода?
  2.  Для чего предназначены устройства ввода данных?
  3.  Что такое манипулятор мышь?
  4.  Как представляется информация на экране дисплея?
  5.  Что такое разрешающая способность дисплея?
  6.  Что такое курсор дисплея?
  7.  Как формируется изображение символа на экране дисплея?

 

Раздел 10. Основные понятия и определения микропроцессорной техники

Тема 13. Микропроцессоры и микроЭВМ

Методические указания к изучению темы 13

Литература [2, с. 5-8].

Центральные вопросы темы

Микропроцессор (МП). МикроЭВМ. Микропроцессорная система (МПС). Архитектура МПС. Основные функции микропроцессора. Обобщенная структурная схема МПС.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Что такое большая интегральная схема?
  2.  Что такое микропроцессор?
  3.  Что входит в состав микроЭВМ?
  4.  Что такое микропроцессорный комплект?
  5.  Из чего состоит  микропроцессорная система?
  6.  Что такое архитектура МПС?
  7.  Назовите основные функции микропроцессора при выполнении команды.

Раздел 11. Архитектура простейшего микропроцессора

Тема 14. Архитектура микропроцессора

Методические указания к изучению темы 14

Литература [ 2, с. 10-14].

Центральные вопросы темы

Структурная схема микропроцессора. Назначение функциональных блоков. Блок регистров. Блок АЛУ. Блок регистра команд. Блок управления и синхронизации.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Какие блоки входят в состав микропроцессора?

2. Какие регистры входят в состав блока регистров?

  1.  Где размещаются операнды при выполнении машинной команды?
  2.  Для чего используются пары регистров?
  3.  Для чего предназначен счетчик команд?
  4.  Что такое аккумулятор микропроцессора?
  5.  Какие признаки результата фиксируются в регистре флагов?

Раздел 12. Система команд микропроцессора

Тема 15. Машинные команды

Методические указания к изучению темы 15

Литература [2, с.16-26].

Центральные вопросы темы

Группы команд микропроцессора. Команды пересылки. Команды арифметических операций. Команды логических операций. Команды управления. Команды ввода-вывода. Мнемокоды, двоичная и шестнадцатеричная запись машинных команд.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Какой формат имеет машинная команда?
  2.  Сколько адресов содержит команда?  
  3.  Какие режимы адресации используются в микропроцессоре?
  4.  Какие флаги используются в микропроцессоре?
  5.  Какие форматы данных используются в микропроцессоре?
  6.  Какие команды логических операций выполняются в микропроцессоре?
  7.  Для чего используются команды передачи управления в микропроцессоре?

Раздел 13. Выполнение команд в микропроцессоре

Тема 16. Общая последовательность выполнения машинных команд микропроцессора

Методические указания к изучению темы 16

Литература [2, с. 28-33].

Центральные вопросы темы

Командный цикл микропроцессора. Машинный цикл микропроцессора. Машинный такт микропроцессора. Содержание цикла «Выборка». Режимы работы процессора.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Что такое командный цикл микропроцессора?
  2.  Что такое машинный цикл микропроцессора?
  3.  Что такое машинный такт микропроцессора?
  4.  В чем заключается содержание машинного цикла «Выборка»?
  5.  При выполнении каких команд выполняется цикл «Выборка»?
  6.  Какие действия выполняются в микропроцессоре при его включении?

Раздел 14. Программирование микропроцессоров

Тема 17. Составление программ для микропроцессора

Методические указания к изучению темы 17

Литература [2, с. 35-48].

Центральные вопросы темы

Этапы составления программ на языке ассемблера. Анализ поставленной задачи. Построение структурной схемы алгоритма решения задачи. Построение структурной схемы программы. Запись исходной программы на ассемблере в символических командах. Запись объектной программы в машинных кодах. Составление линейных программ. Составление ветвящихся программ. Составление циклических программ.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Чем отличается структурная схема алгоритма от структурной схемы программы?
  2.  Что такое мнемоническое обозначение команды?
  3.  В чем заключается особенность линейных программ?
  4.  В чем заключается особенность ветвящихся  программ?
  5.  В чем заключается особенность циклических программ?
  6.  Что такое подпрограмма?
  7.  Как выполнить сложение чисел с удвоенной разрядностью?

Раздел 15. Организация связи с внешними устройствами

Тема 18. Построение микроЭВМ на базе микропроцессорного комплекта

Методические указания к изучению темы 18

Литература [2, с. 50-72].

Центральные вопросы темы

Состав микроЭВМ. Модуль центрального процессора. Модуль памяти для хранения данных и программ. Модуль ввода-вывода. Системный контроллер. Способы разделения адресов памяти и портов ввода-вывода. Интерфейсы.

Вопросы для самоконтроля

  1.  Какие модули входят в состав микроЭВМ?
  2.  Что является основой модуля центрального процессора? Системный контроллер.
  3.  Для чего используется системный контроллер?
  4.  Для чего используются порты ввода-вывода?
  5.  Как разделяются адреса памяти и портов ввода-вывода?
  6.  Какие блоки входят в состав модуля ввода-вывода?
  7.   Какие блоки входят в состав программируемого параллельного интерфейса?

  1.  Терминология дисциплины (понятийный аппарат)

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Часть процессора, выполняющая над данными арифметические, логические и другие машинные операции.

Бит (Bit) — минимальный элемент информации в ПК, обозначающий 0 или 1 — логическое «да» или «нет».

Байт (Byte) — элемент информации, состоящий из 8 бит. В отличие от бита может обозначать практически любой знак или цифру (общее число знаков, которые может обозначать байт — 256). Именно в байтах (и более крупных величинах — килобайтах, мегабайтах, гигабайтах), как правило, измеряется объем компьютерной информации, а также емкость устройств для ее хранения.

Демультиплексор выполняет функцию, обратную мультиплексору. Он обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по одной линии, на несколько выходных линий.

Дешифратор (декодер) — цифровая логическая схема, выполняющая операцию преобразования m-элементного входного кода в сигнал «1» на одном из выходов (дешифратор высокого уровня), либо в сигнал «0» на одном из выходов (дешифратор низкого уровня). Так как на m входах может быть 2m наборов входных переменных, максимальное число выходов равно 2m.

Интерфейс (Interface) — посредник, стандартизированная система сигналов и способ представления информации, предназначенных для обмена информацией между устройствами, входящими в состав компьютера, а также между компьютером и пользователем.

Компью́тер (computer — «вычислитель») — многозначный термин, наиболее часто употребляется в качестве обозначения программно управляемого электронного устройства обработки информации. Термин «компьютер» и аббревиатура «ЭВМ», принятая в русскоязычной научной литературе, являются синонимами. Электро́нная вычисли́тельная маши́на (ЭВМ) — вычислительная машина, построенная с использованием в качестве функциональных элементов электронных устройств вместо механических. Термин употреблялся в качестве исторического преемника (механической) вычислительной машины.

Кэш  или кеш  ( cache, от фр. cacher — «прятать»; произносится [kæʃ] — «кэш») — промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных данных из оперативной (ОЗУ) и быстрее внешней (жёсткий диск или твердотельный накопитель) памяти, за счёт чего уменьшается среднее время доступа и увеличивается общая производительность компьютерной системы. Прямой доступ к данным, хранящимся в кэше, программным путем невозможен.

Логическая функция - это функция логических переменных, которая может принимать только два значения: 0 или 1. В свою очередь, сама логическая переменная (аргумент логической функции) тоже может принимать только два значения: 0 или 1.

Логический элемент компьютера – это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию. .

Микропроцессор - процессор, выполненный в виде одной либо нескольких взаимосвязанных интегральных схем. Микропроцессор состоит из цепей управления, регистров, сумматоров, счетчиков команд и очень быстрой памяти малого объема.

Микропроцессорная система (МПС) представляет собой функционально законченное изделие, состоящее из одного или нескольких устройств, главным образом микропроцессорных: микропроцессора и/или микроконтроллера.

МикроЭВМ (микро-ЭВМ), вычислительная машина, выполненная на основе микропроцессора.

Модем (Modem) — от английского — «модулятор-демодулятор», устройство для преобразования цифровых сигналов в аналоговые (и обратно) для передачи их по телефонным линиям.

Мультиплексор - устройство для коммутации одного из 2m информационных входов на один выход. Для реализации необходимой коммутации мультиплексор имеет кроме информационных входов также m адресных входов. Значение числа в двоичном коде на адресных входах определяет адрес коммутируемого информационного входа.

НЖМД — в отечественной терминологии — устаревшее обозначение жесткого диска (HDD) — накопитель на жестком магнитном диске.

Оперативная память (RAM) — быстрая память, используемая компьютером для загрузки и работы с часто используемыми данными и программами. При отключении питания содержимое этой памяти исчезает.

Операционная система - программное обеспечение, осуществляющее управление выполнением компьютерных программ, распределением памяти, организацией данных.

Программное обеспечение — комплекс компьютерных программ, обеспечивающий обработку или передачу данных.

Порт (программный или аппаратный) — место для подключения к компьютеру каких-либо устройств либо канал доступа в компьютер извне (например, с помощью сети).

Принтер (Printer) — устройство для печати на бумаге информации (текста или графики).

Процессор (CPU) —центральное устройство ЦВМ, выполняющее заданные программой преобразования информации и осуществляющее управление всем вычислительным процессом и взаимодействием устройств вычислительной машины.

Регистр– это схема, состоящая из последовательности триггеров. Регистр предназначен для хранения многоразрядного двоичного числового кода, которым можно представлять и адрес, и команду, и данные.

Прикладное программное обеспечение (прикладная программа, приложение)  — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.

Системное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Сканер (Scanner) — устройство для перевода изображения с бумажного носителя в цифровой (компьютерный) формат.

Сумматор– это цифровая схема, предназначенная для суммирования двоичных кодов.

Счетчик импульсов предназначен для подсчета количества импульсов, поступающих, например, с измерительных датчиков на счетные входы (или один счетный вход) счетчика.

Тактовая частота — основной параметр, характеризующий скорость обработки информации процессором, а также рядом других микросхем и отдельных плат, входящих в состав компьютера. Измеряется в мегагерцах (МГц).

 Транслятор (translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются. Компилятор (compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. Интерпретатор (interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. После того как программа откомпилирована ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.

Триггер – это цифровая схема, способная сохранять одно из двух состояний до подачи нового сигнала на вход. Это, по сути, разряд памяти, способный хранить 1 бит информации.

Файл (File) — от английского «карточка, документ». Минимальный логический элемент информации, с которым работает пользователь ПК. Может включать документ, программу (или ее отдельный элемент). В отличие от кластеров, файлы могут существовать автономно друг от друга и содержат законченный, самодостаточный объем информации.

Флэш-память (Flash Memory) — перезаписываемая память, содержимое которой не исчезает при отключении питания. Карты и микросхемы флэш-памяти используются для хранения параметров работы различных устройств (например, модемов), а также в качестве носителей информации (цифровые фотокамеры).

Шина данныхшина, предназначенная для передачи информации. В компьютерной технике принято различать выводы устройств по назначению: одни для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня), другие для сообщения всем устройствам (шина адреса) — кому эти данные предназначены. На материнской плате шина может также состоять из множества параллельно идущих через всех потребителей данных проводников (например, в архитектуре IBM PC). Основной характеристикой шины данных является её ширина в битах. Ширина шины данных определяет количество информации, которое можно передать за один такт.

Чип (Chip) или интегральная микросхема — миниатюрное электронное устройство определенного функционального назначения, элементы которого неразрывно связаны (объединены) конструктивно, технологически и электрически. Представляет собой цифровую схему, выполненную на полупроводниковом кристалле.

Чипсет (Chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Центральный элемент компьютерной платы (например, материнская плата, видеокарта и т.д).

Шифратор (кодер) — цифровая логическая схема с m входами и п выходами, преобразующая сигнал 1 на одном из входов в п-элементный параллельный код на выходах, который представляет собой номер активного входа.

Элемент памяти (ЭП) может хранить один бит информации (запоминать два состояния 0 или 1). В качестве элемента памяти может использоваться триггер, участок поверхности магнитного или оптического диска и т.д.

  1.  Лабораторные занятия, их объем в часах

Учебным планом предусмотрено проведение трех лабораторных работ:

  1.   Построение и исследование комбинационных схем на интегральных элементах.
  2.   Исследование логики работы триггеров различных типов.
  3.   Моделирование и исследование комбинационных схем с использованием пакета программ Electronics Workbench.

Объем каждой работы составляет 4 академических часа.

Содержание каждой работы, порядок подготовки к работе, ее выполнения и содержание отчета приведены в [3].

  1.   Контрольная работа, ее характеристики

Учебным планом предусмотрено выполнение одной контрольной работы. Задание на контрольную работу заключается в составлении программы на машинном языке микропроцессора К580. Варианты заданий приведены в таблице.

Номер варианта

Содержание задания

Примечание

0

Составить программу выбора наименьшего из 10010 чисел, расположенных в соседних ячейках памяти

Определить число и номер ячейки

1

Составить программу размещения 8016 чисел в соседних ячейках памяти в порядке убывания

Числа разместить в тех же ячейках

2

Составить программу выбора наибольшего из 9010 чисел, расположенных в соседних ячейках памяти

Определить число и номер ячейки

3

Составить программу размещения 5016 чисел в соседних ячейках памяти в порядке возрастания

Числа разместить в тех же ячейках

4

Составить программу выбора четных из заданных 7010 чисел и размещения их в порядке убывания

Числа разместить в тех же ячейках

5

Составить программу выбора наибольшего из положительных чисел, расположенных в соседних 5016 ячейках памяти

Определить число и номер ячейки

6

Составить программу выбора положительных из заданных 6010 чисел и размещения их в порядке возрастания

Числа разместить в тех же ячейках

7

Составить программу выбора наименьшего из отрицательных чисел, расположенных в соседних 3016 ячейках памяти

Определить число и номер ячейки

8

Составить программу выбора отрицательных из заданных 4010 чисел и размещения их в порядке убывания

Числа разместить в тех же ячейках

9

Составить программу выбора наибольшего из нечетных чисел, записанных в 3016 ячейках памяти

Определить число и номер ячейки

Вариант задания определяется по последней цифре номера зачетной книжки.

Задание выполняется в следующем порядке:

1. Анализ поставленной задачи.

2. Построение структурной схемы алгоритма решения задачи.

3. Построение структурной схемы программы.

4. Запись исходной программы на ассемблере в символических командах.

5. Запись объектной программы в машинных кодах.

Содержание каждого этапа и пример составления программы приведены в [4, с. 37-44].

  1.  Курсовая работа, ее характеристики

Курсовая работа по дисциплине «Бортовые цифровые вычислительные устройства и машины» является самостоятельной учебно-научной работой. Ее целью является закрепление теоретических знаний, полученных при самостоятельном изучении дисциплины и выработка практических навыков использования методов разработки и анализа цифровых схем при техническом обслуживании ЭС и ПНК.

Курсовая работа выполняется по единой тематике с различными вариантами исходных данных для каждого студента. Всего предусмотрено 100 вариантов заданий. Варианты индивидуальных заданий, требования к содержанию и оформлению, а также пример выполнения работы приведены в [4].

12. Приложение. Система команд микропроцессора К 580

1. Коды регистров, пар регистров

Код

000

001

010

011

100

101

110

111

Имя

B

C

D

E

H

L

M

A

Код RP

00

01

10

11

Имя гр

B

D

H

PSW

РГ

Старший

B

D

H

A

пара

Младший

C

E

L

Байт призн.

  1.  Форматы команд
  2.                            б)                                                в)

КОП

DDD

SSSS

RJG

SSS

КОП

DDD

КОП

г)

д)

е)

КОП

КОП

RP

КОП

КОП

port (адрес порта)

ж)

з)

и)

КОП

КОП

DDD

КОП

КОП

DDD

КОП

data 8 (операнд)

data 8 (операнд)

addr (мл. байт)

addr (ст. байт)

к)

л)

КОП

КОП

addr (мл. байт)

data (мл. байт)

addr (ст. байт)

data (ст. байт)

  1.  Коды условий

Код ССС

Обозн.

сс

Условие

Код ССС

Обозн.

сс

Условие

000

NZ

Не нуль (z=0)

001

Z

Нуль (z=1)

010

NC

Нет пер.(c=0)

011

C

Перен.(c=1)

100

PO

Нечет/ (p=0)

101

PE

Четн.(c=1)

110

P

Плюс (s=0)

111

M

Минус (s= 1)

  1.  Байт признаков

S

Z

0

AC

0

P

1

C

Отриц.

Нуль

Перенос из                                                                                         3 разр.

Четно

Перенос из                                                                                         7 разр.

Система команд

Операция

Адреса-

ция

Мнемо-

ника

Двоич-

ный код

Фор-мат

К-во

байт

Описание

Инди-

каторы

А. Команды пересылки и загрузки

Передать (r2) в (r1)

Регистро-

вая

MOV r1,  r2

01DDDSSS

a)            

1

(r 2)  (r 1)

Поместить

M в r

Косвенно

регистро-вая

MOV r, M

01DDD110

a)            

1

((HL))  (r)

Поместить

(r) в M

Косвенно

регистровая

MOV M, r

01 110SSS

a)            

1

(r)  ((HL))

Загрузить (r)

данными

Непосредственная

MVI r, data8

00DDD110

з)

2

data  (r)

Загрузить ((M)

данными

Непосред-ственная

MVI M, data8

00110110

з)

2

data  ((HL))

Загрузить ((rp)

данными

Непосредственная

LXI rp, data8

00RP0001

д)

3

data  (rp)

Загрузить А из (addr)

Прямая

LDA addr

00111010

к)

3      

(addr)  A

Загрузить (HL) из (addr) (addr+1)

Прямая

LHLD addr  

00101010

к)

3

addr (L)

(addr+1)  (H)

Загрузить А из (rp)

Косвенно

Регистро-вая

LDAX rp

00RP1010

д)

1

((rp))  A

Обмен данными

(HL) и (DE)

Безадрес-ная

XCHG

11101011

г)

1

(HL)  (DE)

(DE)  (HL)

Записать А в (addr)

Прямая

STA addr

00110010

к)

3

(А)  (addr)

Записать (HL) в (addr) и (addr+1)

Прямая

SHLD addr  

00100010

г)

3

(L)  addr  

(H)  (addr+1)

Записать А в (rp)

Регистро-вая

STAX rp

00RP0010

д)

1

(A)  (rp)    

Б. Команды арифметические и логические

Сложение

Сложить (А) с ((r)

Регистровая  

ADD r

10000SSS

б)

1

(А) +(r)  (А)  

SZP

ACC

Сложить (А) с (M)

Косвенно

регистровая

ADD M

10000110

б)

1

(А) + ((HL)) (А)  

SZP

ACC

Сложить (А) с

данными

Непосредст-

венная

ADI data8

11000110

ж)

1

(А) + data (А)  

SZP

ACC

Сложение с переносом

Сложить (А) с (r) и с

Регистровая  

ADС r

10001SSS

б)

1

(А) +(r) + с   (А)  

SZP

ACC

Сложить (А) с (M) и с

Косвенно

регистровая

ADС M

10001110

б)

1

(А) + ((HL)) + c (А)  

SZP

ACC

Сложить (А) с

данными и с

Непосредст-

венная

AСI data8

11001110

ж)

1

(А) + data) + с   (А)  

SZP

ACC

Вычитание

Вычесть из (А) (r)  

Регистровая  

SUB r

10010SSS

б)

1

(А) - (r)   (А)  

SZP

ACC

Вычесть из (А)  (M)

Косвенно

регистровая

SUB M

10010110

б)

1

(А) - ((HL))   (А)  

SZP

ACC

Вычесть из (А)  данные

Непосредст-

венная

SUI data8

11010110

ж)

2

(А) - data (А)  

SZP

ACC

Вычитание с заемом

Вычесть из (А) (r) и с

Регистровая  

SBB r

10011SSS

б)

1

(А) - (r) – (c )  (А)  

Вычесть из (А)  ((M) и с

Косвенно

регистровая

SBB M

10011110

б)

1

(А) - ((HL)) - (c )   (А)  

Вычесть из (А)  данные и с

Непосредст-

венная

SBI data8

11011110

ж)

2

(А) – data - (c )

  (А)  

Логическое умножение

(А) & (r)

Регистровая  

ANA r

10100SSS

б)

1

(А) &  (r)  (А)  

SZP

ACC

(А) & ((HL))   

Косвенно

регистровая

ANA M

10100110

б)

1

(А) & ((HL)) (А)  

SZP

ACC

(А) & data

Непосредст-

венная

ANI data8

11100110

ж)

2

(А) & data   (А)  

SZP

ACC

+

Исключающее или (сложение по модулю 2)

+

(А)    (r)  

Регистровая  

ADС r

10001SSS

б)

1

(А) +(r) + с   (А)  

SZP

ACC

+

(А)     ((HL))

Косвенно

регистровая

ADС M

10001110

б)

1

(А) + ((HL)) + c (А)  

SZP

ACC

(А)     data)

Непосредст-

венная

AСI data8

11001110

ж)

2

(А) + data) + с   (А)  

SZP

ACC

Логическое или

(А)  ν  (r)

Регистровая  

SUB r

10010SSS

б)

1

(А) ν (r)   (А)  

SZP

ACC

(А) ν ((HL))

Косвенно

регистровая

SUB M

10010110

б)

1

(А) ν ((HL))   (А)  

SZP

ACC

(А) ν ((HL))

Непосредст-

венная

SUI data8

11010110

ж)

2

(А) ν data (А)  

SZP

ACC

Сравнение

Сравнить (А) с

Регистровая  

CMP r

10111SSS

б)

1

(А) = (r)  

SZP

ACC

Сравнить (А) с

Косвенно

регистровая

CMP M

10111110

б)

1

(А)= ((HL))

SZP

ACC

Сравнить (А) с

Непосредст-

венная

CPI data

11111110

ж)

2

(А) = data  )  

SZP

ACC

Увеличение

Инкремент (r)

Регистровая  

INR r

00DDD100

a)

1

( r) + 1  ( r)

SZP

ACC

Инкремент (M)

Косвенно

регистровая

INR M

00110100

a)

1

   ((HL)) + 1    ((HL))

SZP

ACC

Инкремент (rp)

Регистровая  

INX rp

00RP0011

a)

1

(rp) + 1  (rp)

SZP

ACC

Уменьшение

Декремент (r)

Регистровая  

DCR r

00DDD101

a)

1

   (r) - 1   (r)

SZP

ACC

Декремент (M)

Косвенно

регистровая

DCR M

00110101

a)

1

   ((HL)) - 1    ((HL))

SZP

ACC

Декремент (rp)

Регистровая  

DCX rp

00RP1011

a)

1

(rp) - 1  (rp)

SZP

ACC

Сложение в регистровых парах

Декремент (r)

Регистровая  

DAD rp

00RP1001

д)

1

   ((HL)) + (rp)

C

Циклический сдвиг влево

Сдвиг на 1 разряд с записью в мл.

Безадресная  

 RLC

00000111

г)

1

 

C

Циклический сдвиг вправо

Сдвиг на 1 разряд с записью в ст.

Безадресная  

RRC

00001111

г)

1

 

C

Циклический сдвиг влево через перенос

Сдвиг на 1 разряд через перенос с записью в мл.

Безадресная  

RAL

00010111

г)

1

 

C

Циклический сдвиг вправо через перенос

Сдвиг на 1 разряд с записью в ст.

Безадресная  

RAR 

00011111

г)

1

    

C

Десятичная коррекция аккумулятора

Преобраз. А в двоич.дес. код

Безадресная  

RAL

00010111

г)

1

(A)  дв. дес.  код.

SZP

ACC

Инвертирование

Преобр.в обр.

код

Безадресная  

 DAA

00100111

г)

1

 (A)  обр. код.

Установка разряда переноса С

Установка С=1

Безадресная  

 CMA

00110111

г)

1

1  C

C=1

Инвертирование разряда переноса С

Инвертирование С

Безадресная  

СМС

00111111

г)

1

С  C

C

 

В. Команды управления, ввода-вывода и работы со стеком

Безусловный переход к (addr)

Прямая

 JMP addr 

11000011

к)

3

Передача управления по (addr)

Косвенный переход к ((HL))

Безадресная  

PCHL

11101001

г)

1

Передача управления по ((HL))

Условный переход по ССС

Прямая  

Jcc addr

11CCC010

и)

3

Если условие сс=1, то переход по (addr)

Обращение к подпрограмме

Прямая  

CALL addr

11001101

к)

3

(PC)  (SP), (SP)-2,

 (addr)

Условное обращение к подпрограмме

Прямая  

Ccc addr

11CCC100

и)

3

Если   сс=1, то CALL иначе переход по(addr)

Возврат из подпрограммы

Безадресная  

RET

11001001

г)

1

Переход к команде по адресу в стеке

Условный возврат из подпрограммы

Безадресная  

Rcc

11CCC000

a)

1

Если   сс=1, то вып-ся RET, иначе след. ком.

Повторный запуск микропроцессора

Безадресная  

RST n

11NNN111

a)

1

Запуск с адреса 8-NNN111 (0, 8, 16,..56)

Загрузка стека

Регистровая  

PUSH rp

11RP0101

д)

1

(rp)  стек по адресу ((sp)-1), ((sp)-2)

((sp)-2) (sp)

Выдача данных из стека

Регистровая  

POP rp

11RP0001

д)

1

(г) (rp), т.е. ((sp)) и ((sp)+1) (rp)  

((sp)+2)  (sp)

Обмен данными стека и регистра

Безадресная  

XTHL

11100011

г)

1

(стек)  (HL)

(HL)  (стек)

Пересылка (HL) в вершину стека

Безадресная  

SPHL

11111001

г)

1

(HL)  (SP)

Ввод данных в А

из адр. порта

Безадресная  

IN port

11011011

е)

2

(port)   (А)  

Вывод данных из А

в адр. порта

Безадресная  

OUT port

11010011

е)

2

(А)   (port)

Разрешение прерывания

Безадресная  

EI

11111011

г)

1

Запрещение прерывания

Безадресная  

DI

1111001

г)

1

Останов

Безадресная  

HLT

01110110

г)

1

Нет операции

Безадресная  

NOP

00000000

г)

1

 


1. Біографія та політичні погляди Арістотеля
2. ЛЕКЦИЯ 1 ВВЕДЕНИЕ В НЕВРОЛОГИЮ
3. Спасательные и другие неотложные работы в очагах поражения
4. Физиология питания беременной женщины
5. Разработка молодежного комплекта
6. Милые Обманщицы Милые Обманщицы 1 Перевод осуществлен командой сайта Notbenoid за что им огромно
7. ЭтноДар г. Казань апрель 2014 г.html
8. Введение1
9. і Його дідчумак який походив з козацького роду привив молодому Сергієві інтерес до української старовини
10. Задание 2 1 Составьте план работы по надзору за вакцинопрофилактикой инфекционных болезней по следующим
11. Курсовая работа- Розвиток європейської журналістики
12. Зеланд Цвет Темный почти черный Оттенки Зеленов
13. Разработка технологического процесса механической обработки детали крышка
14. Бесіда за круглим столом
15. п.Анино х 6-3 3 1-3 0 0-8 0 3
16.  6 ГК РФ. При этом полные товарищества товарищества с ограниченной ответственностью акционерные общества за
17. Обстоятельсва, исключающие преступность деяния, в уголовном законодательстве государств СНГ
18. абсолютно геометрическому плану с использованием уникальной технологии после землетрясения 1755
19. тема защиты информации
20. Бухгалтерский учет для специальности Управление персоналом Виды хозяйственного учета и измерите