Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Предмет и задачи дисциплины

Вводная лекция

Предмет и задачи дисциплины

(текст лекции)

Обсуждены на заседании ПМК

"26" ноября 2008 года

Протокол №2

Новочеркасск 2008

Занятие1 Предмет и задачи дисциплины

Учебные, методические и воспитательные цели:

1. Изучить целевую установку, задачи дисциплины и правила арифметики двоичных чисел.

2. Совершенствовать умение выделять главное для качественного конспектирования учебного материала.

3. Воспитывать высокую воинскую дисциплинированность и исполнительность.

Время: 2 часа

План лекции

Материальное обеспечение

:

1. Персональный компьютер в системе мультимедийного автоматизированного лекционного класса.

2. Демонстрационная программа Логические элементы.

3. Кадропроектор с набором слайдов.

4. Плакат "Цифровой демодулятор радиоприемника Р-160П".

Литература:

1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы.- М.Горячая линия – Телеком, 2000г., с.13-18.

.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Успехи, достигнутые за последнее время в области электроники, позволили создать достаточно надежную, относительно недорогую вычислительную технику, которая нашла применение во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в военном деле. Современные электронно-вычислительные машины способны выполнять достаточно сложные математические расчеты, производить обработку информации, управлять и контролировать работу военной техники. Небольшие размеры и относительно низкая стоимость позволили иметь ЭВМ в распоряжении отдельного пользователя. В силу этого такие ЭВМ стали называться персональными компьютерами. Наиболее значительным достижением в области вычислительной техники стала возможность использовать ее для обработки информации.

Основные понятия и определения

Импульсной техникой называют отрасль науки, которая занимается изучением методов и средств генерирования, хранения и обработки импульсных сигналов. В качестве импульсных сигналов чаще всего используются прямоугольные импульсы (рис.1).

Информация, передаваемая прямоугольным импульсом, может содержаться в значении амплитуды, длительности, периода повторения. Импульсный сигнал, информация в котором закодирована некоторой последовательностью импульсов, называется цифровым.

В цифровом сигнале наличие импульса обозначается "1", а отсутствие - "0". Для обработки таких сигналов используются устройства, которые называют цифровыми.

Цифровые устройства имеют целый ряд преимуществ перед аналоговыми:

- более высокую надежность;

- высокую стабильность параметров при воздействии дестабили­зирующих факторов;

- высокую точность обработки информации;

- упрощение регулировки и настройки;

-возможность создания интегральных микросхем с очень высокой степенью интеграции.

Принципиально новые возможности открывает применение цифровых устройств в радиосвязи и радиовещании. Так использование цифровых синтезаторов частоты позволило существенно снизить затраты, повысить стабильность генерируемых сигналов. Обработка сигналов цифровыми методами позволяет получить характеристики, недостижимые аналоговыми методами.

Весьма перспективно внедрение цифровой техники в телевидение. Цифровое телевидение позволяет повысить качество передачи сигнала, а цифровой телевизионный приемник не нуждается в настройке. Появляются новые функциональные возможности, например, получение на экране нескольких изображений, получаемых по разным программам.

В настоящее время большинство типовых цифровых устройств выполняется по интегральной технологии. Постоянное совершенствование интегральной технологии приводит к тому, что на одном полупроводниковом кристалле размещается все большее число транзисторов. Интегральные схемы могут выполнять большой набор операций и даже выпускаются интегральные схемы, включающие в себя целые цифровые системы.

Особенно широкое применение цифровые устройства нашли в вычислительной технике. Все узлы ЭВМ содержат элементы цифровой техники. Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) появились в начале сороковых годов прошлого столетия. С развитием электроники менялась элементная база, возрастали возможности, но принципы, заложенные в основу построения ЭВМ, сохранились. Эти принципы сводятся к следующему:

-вся информация, предназначенная для обработки на ЭВМ, представляется в двоичной форме;

- алгоритм решения любой задачи представляется набором команд;

- каждая команда содержит код выполняемой операции и указывает числа, над которыми данная операция должна быть выполнена;

- программа заносится в память, которая представляет собой набор ячеек, каждая ячейка имеет свой номер – адрес, команды и данные последовательно располагаются в памяти, каждая команда или число в своей ячейке;

- работа ЭВМ сводится к последовательной выборке и выполнению команд.

Упрощенная структурная схема любой ЭВМ представлена на рис. 2.

В любой ЭВМ можно выделить пять блоков.

Устройство ввода – клавиатура, сканер, мышь и др.

Устройства вывода – монитор, принтер.

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ) – выполняет операции в соответствии с кодами команд.

Память - хранилище программ и данных.

Управляющее устройство -обеспечивает согласованную работу всех элементов. Арифметическое и управляющее устройства еще называют процессором. Процессор может выполняться на одной СБИС. Такую интегральную схему называют микропроцессором.

Наиболее перспективным применением ЭВМ является использование ее для обработки информации. Эта область применения компьютера получила название информационные технологии.

Предмет и задачи дисциплины

Основной целью дисциплины является изучение принципов построения цифровых узлов и электронно-вычислительной техники, а также знакомство с основами информационных технологий.

В результате изучения дисциплины "Вычислительная техника и информационные технологии " курсанты должны:

Иметь представление:

об особенностях построения узлов цифровых устройств на интегральных микросхемах;

о шифраторах, дешифраторах, преобразователях кодов, мультиплексорах, демультиплексорах, триггерах и запоминающих устройствах;

об общих принципах построения и функционирования компьютеров;

об аппаратной базе компьютерной телефонии и общих принципах компьютерного моделирования;

о локальных вычислительных сетях и принципах защиты информации;

о новых информационных технологиях и глобальной компьютерной сети Интернет;

о микроконтроллерах и их применении в системах управления объектами и процессами;

о принципах построения и функционирования электронной почты и компьютерной системы видеоконференцсвязи.

Знать: логические основы цифровой техники;

логические функции, логические элементы;

принципы построения и функционирования счетчиков и регистров;

устройство, принцип работы аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей информации;

особенности построения сигнальных процессоров и их применение в системах цифровой обработки сигналов.

Уметь: использовать методы синтеза комбинационных и последовательностных схем.

Иметь навык: решения задач синтеза цифровых устройств.