Методические указания и задания к контрольной работе для студентов-заочников ссуз по специальности 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей» (К учебному плану №04-2204-Б, утверждённому от 25. 07. 2005)

САЛАВАТСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

МИКРОСХЕМОТЕХНИКА

Методические указания и задания к контрольной работе для студентов-заочников ССУЗ по специальности 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей
»

(К учебному плану №04-2204-Б, утверждённому от 25.07.2005)

2005

ОДОБРЕНА Предметной (цикловой) Комиссией Председатель ___________ Кабатова Е.А..	Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности Зам.директора по УР __________Г.А.Бикташева
Автор:
Преподаватель Салаватского Индустриального колледжа		М.А.Цуканова
Рецензент:
Преподаватель Салаватского индустриального колледжа		Е.А.Кабатова

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	5
Тематический план учебной дисциплины специальности 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»	6
Перечень практических работ	7
Экзаменационные вопросы	8
Содержание	11
Контрольная работа № 1 · Типовые задачи · Задания	15
Перечень рекомендуемой литературы	25
Приложение А Таблица эквивалента цифр десятичной системы счисления в двоичной и шестнадцатеричной системах счисления	26
Приложение Б Рисунки к типовым задачам.	27
Приложение В Рисунки к задаче №5	28

ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Микросхемотехника» входит в цикл общепрофессиональных предметов. Основой для его изучения являются предметы «Теоретические основы электротехники», «Основы информатики и ВТ», «Электронной техники».

В результате изучения данной дисциплины студент должен знать
арифметические и логические основы ЭВМ, элементную базу ЭВМ, последовательные цифровые устройства, их принцип работы, структуру и типы запоминающих устройств(ЗУ) и уметь
исследовать работу логических схем, комбинационных и цифровых устройств.

В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление о прикладном характере дисциплины в рамках специальности. При изучении соблюдается единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими государственными стандартами. Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических навыков предмет предусматривает проведение практических работ, которые проводятся после изучения соответствующей темы. Для проведения практических работ материально-техническая база колледжа соответствует.

Студент-заочник до вызова на сессию изучает самостоятельно разделы курса по рекомендуемой литературе. Освоить материал курса без решения большого числа задач невозможно. Поэтому студент должен разобрать рекомендуемые в настоящих методических указаниях решения типовых задач и отмеченные задачи решить самостоятельно.

Для облегчения самостоятельной работы заочное отделение организует индивидуальные консультации студентов (по расписанию). После изучения разделов курса студент самостоятельно (или с помощью упомянутых консультаций) выполняет контрольную работу, которая должна быть представлена за две недели до экзаменационной сессии.

На сессии студент выполняет практические работы (8 часов) и сдаёт по этим работам зачёт. На экзамене студент должен показать знания теоретического курса и решение практического задания.

На экзамене студент предъявляет зачтённую контрольную работу, в которой должны быть сделаны необходимые исправления по замечаниям рецензента (если таковые имелись в контрольной работе), и должен быть готов дать пояснения по существу решения каждой задачи, входящей в контрольную работу. При сдаче экзамена предъявляются требования в объёме программы курса «Микросхемотехника».

Тематический план

учебной дисциплины специальности

№230106 «Техническое обслуживание средств

вычислительной техники и компьютерных сетей»

Наименование разделов и тем	Количество аудиторных часов при очной форме обучения
	Всего	Практич. работы
1	2	3
Введение	2
Раздел 1. Арифметические и логические основы ЭВМ
Тема 1.1.Представление информации в ЭВМ	14	4
Тема 1.2. Алгебраическое задание функций, основы булевой алгебры	12	4
Раздел 2 Элементная база ЭВМ
Тема 2.1Комбинационные схемы: разновидности схем, параметры, схемы включения	20	8
Тема 2.2 Схемы с памятью: разновидности схем, параметры, схемы включения	28	8
Раздел 3. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.	4
Раздел 4 Схемотехника запоминающих устройств (ЗУ)
Тема 4.1 Состав запоминающих устройств	4
Тема 4.2 Типы ЗУ на основе БИС/СБИС	8	4
Тема 4.3Программируемые логические матрицы и программируемые логические интегральные микросхемы	8	2

Перечень практических работ

Практическая работа.1 Выполнение арифметических операций в ЭВМ

Практическая работа 2. Моделирование работы комбинационных устройств с помощью программы Electronic Workbench

Практическая работа 3. Исследование работы и построение временных диаграмм триггера, регистра, счетчика. Моделирование работы устройств с помощью программы Electronic Workbench

Практическая работа 4. Исследование работы ЗУ.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

Теоретические задания:

1. Системы счисления (СС), используемые в ЭВМ, правила перевода из одной системы счисления в другую. Арифметические операции в двоичной и шестнадцатеричной СС.

2. Формы представления чисел в ЭВМ: с фиксированной точкой и плавающей точкой.

3. Кодирование чисел: прямой, обратный и дополнительный коды.

4. Логические основы ЭВМ: отрицание, умножение, сложение. Минимизация и синтез комбинационных схем с использованием законов булевой алгебры

5. Комбинационные схемы – дешифратор, шифратор. Принцип работы. Построение шифратора и дешифратора на n – входов. Электрические параметры микросхем

6. Мультиплексоры/демультиплексоры. Принцип работы, построение мультиплексора на логических элементах. Электрические параметры микросхем

7. Сумматоры. Принцип работы, построение сумматора на логических элементах. Электрические параметры микросхем

8. Цифровые компараторы. Принцип работы, построение компаратора на логических элементах. Электрические параметры микросхем

9. ЦАП/АЦП. Назначение, классификация, принцип работы. Электрические параметры микросхем

10. Триггер. Назначение, классификация, принцип работы. Электрические параметры микросхем триггеров.

11. Асинхронный RS – триггер на элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Схема, принцип работы, таблица истинности, временная диаграмма, условное обозначение.

12. Синхронизируемый RS – триггер. Схема, принцип работы, таблица истинности, временная диаграмма, условное обозначение.

13. JK – триггер. Схема, принцип работы, таблица истинности, временная диаграмма, условное обозначение.

14. Построение на базе универсального JKC – триггера асинхронного и синхронного Т – триггера, D – триггера. Принцип работы, временная диаграмма, условное обозначение.

15. Регистр. Назначение, классификация, параметры, принцип работы. Электрические параметры микросхем регистров.

16. Схема, принцип работы регистра параллельного действия.

17. Схема, принцип работы регистра сдвига.

18. Счетчик. Назначение, классификация, параметры, принцип работы. Электрические параметры микросхем счетчиков.

19. Счётчики прямого и обратного счета. Схема и принцип работы.

20. Назначение и классификация запоминающих устройств. Электрические параметры МС памяти.

21. Структура и принцип построения МС ОЗУ (назначение узлов). Элементы памяти для ОЗУ и ПЗУ,

22. типы ПЗУ. Структура и принцип построения МС ПЗУ (назначение узлов).

23. Программируемые логические матрицы и программируемые логические интегральные микросхемы, назначение, принцип работы.

Практические задания:

1. Перевести число 3А216
в двоичную систему счисления (СС), а затем в десятичную.

2. Перевести число 01110010102
в шестнадцатеричную систему счисления (СС), а затем в десятичную.

3. Перевести число 3628
в шестнадцатеричную систему счисления (СС), а затем в десятичную.

4. Перевести число 010110112
в восьмеричную систему счисления (СС), а затем в десятичную.

5. Записать в 16-тиразрядной ячейке в прямом коде с плавающей точкой, фиксированной точкой число 910
.

6. Записать в прямом, обратном и дополнительном кодах следующие числа: 1001, -1010.

7. Сложить в дополнительном коде числа 0110, -1000

8. Сложить в обратном коде числа –1001, 0101.

9. Логическое сложение (умножение) чисел в двоичной и шестнадцатеричной СС: 128,26710
.

10. Упростить заданную структурную схему комбинационного устройства.

11. Синтезировать устройство, выдающее 1 на выходе, только в том случае если на его трех входах действуют различные сигналы.

12. Построить дешифратор на 3 входа.

13. Построить шифратор на 8 входов.

14. Определить выходную информацию мультиплексора и демультиплексора.

15. По заданным входным сигналам составить таблицы состояний и временные диаграммы RS – триггера, построенного на элементах или-не.

16. По заданным входным сигналам составить таблицы состояний и временные диаграммы JK– триггера, построенного на элементах или-не.

17. По заданным входным сигналам составить таблицы состояний и временные диаграммы JKC – триггера.

18. По заданным входным сигналам составить таблицы состояний и временные диаграммы асинхронного Т – триггера, D – триггера.

19. Построить временные диаграммы сигналов, снимаемых с выходов 5-ти разрядного регистра сдвига (сдвигаемое число = порядковому номеру студента по журналу).

20. Построить временные диаграммы сигналов, снимаемых с выходов Q1
, Q2
,, Q3
,.суммирующего 4 – разрядного двоичного счётчика. Определить модуль счёта Кс
.

21. Построить временные диаграммы сигналов, снимаемых с выходов Q1
, Q2
,, Q3
, вычитающего 4 – разрядного двоичного счётчика. Определить модуль счёта Кс
.

22. По структурным схемам ОЗУ, ПЗУ дать назначение узлов.

23. По структурным схемам ПЛМ, ПЛИМ дать назначение узлов

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел 1.
Арифметические и логические основы ЭВМ

Представление информации в ЭВМ. Системы счисления, операции сложения, вычитания, логические операции, основы булевой алгебры. Логические элементы, синтез цифровых комбинационных схем.

Студент должен знать
:

· системы счисления (СС), перевод из одной СС в другую;

· арифметическое и логическое сложение, умножение в двоичной СС;

· основные логические элементы;

· принцип построения цифровых комбинационных схем

Студент должен уметь
:

· арифметически и логически складывать, умножать в двоичной СС;

· строить на основе логических элементов цифровые комбинационные схемы

Вопросы для самоконтроля [1]:

1. Что является основанием СС?

2. Как перевести число из одной системы счисления в другую?

3. Чем отличается арифметическое сложение от логического?

4. Основные логические элементы. Их таблицы функционирования.

5. Что означает синтез и минимизация комбинационных схем?

Практическая работа 1.
Выполнение арифметических операций в ЭВМ

Раздел 2.
Элементная база ЭВМ

Тема 2.1.
Комбинационные устройства: разновидности устройств, параметры, схемы включения.

Понятие комбинационных устройств. Типы комбинационных устройств: дешифраторы/шифраторы, мультиплексоры/ демультиплексоры, компараторы, сумматоры. Параметры, схемы включения комбинационных устройств.

Студент должен знать
:

· Назначение комбинационных устройств,

· Назначение дешифратора/шифратора,

· Назначение мультиплексора/демультиплексора

· назначение компаратора, сумматора

· принцип работы комбинационных устройств

· параметры и схемы включения комбинационных устройств

Студент должен уметь
:

· классифицировать комбинационные устройства,

· строить временные диаграммы работы комбинационных устройств

· строить комбинационные устройства на логических элементах

Вопросы для самоконтроля [1,2]:

1. Определение шифратора, дешифратора, классификация.

2. Принцип работы шифраторов, построение таблиц переключений.

3. Принцип работы дешифраторов, построение таблицы переключений.

4. УГО шифратора, дешифратора.

Практическая работа 2.
Моделирование работы комбинационных устройств с помощью программы Electronic Workbench

Тема 2.2.
Схемы с памятью: разновидности схем, параметры, схемы включения

2.2.1
Назначение и классификация триггеров. Построение асинхронного и синхронного RS-триггера. Построение JK- триггера. Параметры, схемы включения различных типов триггеров.

Студент должен знать
:

· классификацию триггеров,

· принцип действия асинхронного триггера на базе элементов «ИЛИ-НЕ»,

· назначение тактируемых триггеров,

· принцип действия JK-триггера.

· параметры и схемы включения триггеров

Студент должен уметь
:

· классифицировать триггеры по принципу действия,

· строить временные диаграммы работы триггера

· строить триггеры на логических элементах

Вопросы для самоконтроля [1,2]:

1. Определение триггера. Основные типы триггеров.

2. Таблицы функционирования триггеров

3. Синхронизируемые триггеры

4. Построение на базе JK-триггера Т-, D – триггеров.

5. Условно графическое обозначение (УГО ) триггера.

2.2.2
Назначение, классификация и характеристики регистров. Принцип построения и работы регистров последовательного и параллельного действия. Схемы включения регистров.

Студент должен знать
:

· назначение и классификацию регистров,

· принцип работы регистра последовательного действия,

· принцип работы регистра параллельного действия,

· параметры и схемы включения регистров

Студент должен уметь
:

· классифицировать регистры по принципу действия,

· строить временные диаграммы работы регистров последовательного и параллельного действия.

Вопросы для самоконтроля [1,2]:

1. Определение регистра, типы регистров, параметры.

2. Принцип работы регистра параллельного действия

3. Принцип работы регистра сдвига

4. УГО регистра

2.2.3
Назначение, классификация и характеристики счетчиков. Принцип построения суммирующих/вычитающих счетчиков. Схемы включения счетчиков.

Студент должен знать
:

· назначение и классификацию счетчиков,

· принципы построения суммирующих/вычитающих счетчиков,

· параметры и схемы включения счетчиков.

Студент должен уметь
:

· строить временные диаграммы работы суммирующих/вычитающих счетчиков.

Вопросы для самоконтроля [1,2]:

1. Определение счетчика, классификация счетчиков, параметры.

2. Принцип работы суммирующих/вычитающих счетчиков

3. Построение временных диаграмм, отражающих работу счетчика.

4. УГО счетчика.

Практическая работа 3.
Исследование работы и построение временных диаграмм триггера, регистра, счетчика. Моделирование работы устройств с помощью программы Electronic Workbench

Студент должен уметь
:

· строить временные диаграммы работы регистров, счетчиков,

· исследовать их работу.

Раздел 3.
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Назначение, классификация и параметры цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей. Микросхемы ЦАП и АЦП.

Студент должен знать
:

· назначение ЦАП и АЦП,

· классификацию и параметры ЦАП и АЦП,

· параметры МС АЦП и ЦАП.

Студент должен уметь
:

· классифицировать ЦАП и АЦП,

· строить временные диаграммы работы АЦП и ЦАП

Вопросы для самоконтроля [2,3]:

1. Определение ЦАП, АЦП.

2. Принцип работы ЦАП и АЦП

3. УГО ЦАП и АЦП.

Раздел 4.
Схемотехника запоминающих устройств (ЗУ).

Тема 4.1.
Состав запоминающих устройств.

Полупроводниковые ОЗУ и ПЗУ: статические, динамические, масочные, прожигаемые. Структура и принципы построения БИС ОЗУ и ПЗУ. Назначение выводов МС памяти. Принцип построения модулей памяти.

Студент должен знать
:

· структуру, блоки, принцип построения ОЗУ,

· структуру, блоки, принцип построения ПЗУ,

· значения выводов МС памяти.

Вопросы для самоконтроля [6]:

1. МС ОЗУ и ПЗУ, их УГО, назначение выводов.

2. Объяснить по структурной схеме МС ОЗУ назначение узлов, принцип записи и считывания информации.

3. Объяснить по структурной схеме МС ПЗУ назначение узлов, принцип считывания информации.

4. Объединение МС ОЗУ в модули памяти.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Перед выполнением контрольной работы изучите разделы:

1. Арифметические и логические основы ЭВМ

2. Элементная база ЭВМ

3. Цифро-аналоговые аналого-цифровые преобразователи

4. Схемотехника запоминающих устройств.

Ответьте на все вопросы для самопроверки и проанализируйте решения типовых задач.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ

Задача № 1.

Число а = 17 10
перевести в двоичную систему счисления, а затем в шестнадцатеричную.

Решение:

Для перевода числа из десятичной СС в любую СС, необходимо делить число на основание СС до тех пор, пока остаток от деления не будет принадлежать СС. В данном случае мы будем делить на 2 до тех пор, пока в остатке не будет 0 или 1 (цифры, принадлежащие двоичной СС).

19/2=9 – остаток 1

9/2=4 – остаток 1

4/2=2 – остаток 0

2/2=1 – остаток 0 и цифра 1 принадлежит двоичной СС,

поэтому деление на 2 больше не производим. Записывается число снизу вверх – 100112
.

Произведем проверку на правильность перевода:

100112
= 24
* 1 + 23
* 0 + 22
* 0 +21
* 1 + 20
* 1 = 16 + 0 + 0 +2 + 1 = 1910
. Перевод произведен - верно.

Перевод из двоичной СС в шестнадцатеричную СС осуществляется разбиением двоичного числа на тетрады (по 4 разряда справа налево). Каждая тетрада заменяется эквивалентом шестнадцатеричной СС (таблица эквивалента цифр десятичной системы счисления в двоичной и шестнадцатеричной системах счисления приведена в приложении 1).

100112
= 1316
.

Ответ: 1910
= 100112
= 1316
.

Задача № 2.

а) Сложить два числа А = 01110, В = 01001

Решение:

Для сложения воспользуемся правилами двоичной арифметики:

0+0=0

0+1=1

1+1=0 и «1» переносится в старший разряд числа.

Поэтому при сложении А+В, получаем:

01110

01001

10111

Для вычитания чисел принцип аналогичен, только происходит заем из старшего разряда при вычитании 1 из 0.

Ответ: 101112
.

б) Сложить числа Х=
+101 и У = -001 в дополни­тельных кодах.

Решение:

Необходимо представить числа в дополнительном коде.

Дополнительный код положительного числа совпадает с его прямым кодом, т.е. Хдоп
= Хпр
.
Дополнительный код отрицательного двоичного числа на одну единицу младшего раз­ряда больше обратного кода того же числа.

Хпр
= 0 101 Хдоп
= 0 101

Y
пр
= 1 001
Y
доп
= 1 111

Хдоп
0 101

Удоп
1 111

Хдоп
+ Удоп
1 0.100 (результат)

В данном примере возник перенос единицы (р0
=
1) из знакового разряда, который игнорируется. Кроме того, возник перенос единицы (р1
= 1) из старшего числового разряда в знаковый. Следовательно, результат операции будет положительным.

Если результат операции будет отрицательным, то необходимо произвести обратные действия: результат операции записать в обратном коде, а затем в прямом коде.

Задача № 3.

Упростить выражение: X
= (
a
*
b
+
b
*
c
+
c
)*
b
+ (
a
*
c
+
a
*
b
)*
c
и составить схему на элементах И-НЕ.

Решение:

Воспользуемся правилами алгебры логики: A
*
A
=
A
;
A
+
A
=
A
;
A
+ 1 = 1
;
А * 1= А; А + 0 = А; А * 0 = 0

X = a*b +b*c +b*c + a*c +a*b*c = a*b + b*c + a*c + a*b*c = =a*b*(c +1) + b*c + a*c

Для реализации полученной логической функции потребуется три двухвходовых элемента И и трёхвходовой a*b + b*c + a*c и элемент ИЛИ. Так как схему необходимо составить с использованием только элементов И-НЕ, воспользуемся правилом Де Моргана:

По итоговой формуле построим схему на логических элементах. Схема, соответствующая полученному выражению, приведена в приложении 2 ( рисунок 1).

Ответ:

Задача №4

Синтезировать шифратор на 5 входов на элементах И-НЕ.

Решение:

Шифратор – это устройство, которое кодирует входной сигнал. Принцип его работы заключается в следующем: на входы шифратора поступает информация (комбинация нулей и единицы), на выходе образуется двоичный код числа, который соответствует номеру входа шифратора в десятичной системе счисления .(на входах шифратора должна быть подана только одна единица, остальные значения входа = 0). Это можно записать в виде таблицы переключений:

X5	X4	X3	X2	X1	Y3	Y2	Y1
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0	0	1
0	0	0	1	0	0	1	0
0	0	1	0	0	0	1	1
0	1	0	0	0	1	0	0
1	0	0	0	0	1	0	1

Учитывая, что сигнал может поступать только на один из входов шифратора, получим структурную формулу:

Схема шифратора приведена в приложении 2 (рисунок 2).

Задача № 5

По заданным входным сигналам построить временные диаграммы RS-триггеров:

· однотактного несинхронизируем-ого (Q1
)

· однотактного синхронизируемого (Q2
)

· двухтактного (Q3
)

Решение:

Переключение асинхронного триггера происходит в моменты поступления импульсов на установочные входы S и R. Выход Q будет равен соответственно 1, либо 0.

Синхронизируемый однотактный триггер переключается в момент прихода синхроимпульса С при наличии сигнала на входе S (Q2
= 1) или R (Q2
= 0)

Двухтактный триггер переключается после окончания действия синхроимпульса.

Временные диаграммы, отражающие состояние выхода Q показаны в приложении 2 (рисунок 3).

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1.

Контрольная работа включает в себя 6 заданий. Номер Вашего варианта совпадает с номером в учебном журнале
. Номера задач для своего варианта возьмите из таблицы 1.

1, 2 - Системы счисления, используемые для работы над числами в ЭВМ, арифметические операции. Формы представления чисел .Исходные данные к задачам в табл

ицах 2, 3.

3 – Кодирование чисел, операции над числами в 2-ой СС.

4 - Схемы логических элементов, минимизация структурных формул и составление логических схем комбинационных цифровых устройств ЭВМ. В таблице 1 приводятся номера задач.

5 - Анализ работы и построение временных диаграмм цифровых устройств - триггеров. Исходные данные к задаче в таблице 4.

6 - Схемы и принцип работы типовых узлов цифровой техники: регистров, счётчиков, АЦП/ЦАП, ОЗУ и ПЗУ и т.д. В таблице 1 приводятся номера задач

Таблица 1. Задания к контрольной работе №1.

№ варианта	№№ з а д а н и й к о н т р о л ь н о й р а б о т ы
	1	2	3	4	5	6
	№ исходных данных по таблице 2	№ исходных данных к задаче 3 по таблице 3	№ исходных данных к задаче 4	№№ задач	№ исходных данных к задаче 24 по таблице 4	№№ задач
1	2	3	4	5	6	7
01	1	3	8	5	5	25
02	2	4	7	6	4	26
03	3	5	6	7	3	27
04	4	6	5	8	2	28
05	5	7	4	9	1	29
06	6	8	3	10	1	30
07	7	3	2	11	2	31
08	8	5	1	12	3	32
09	1	6	8	13	4	33
10	2	3	7	14	5	34
11	3	4	6	15	2	35
12	4	7	4	16	3	36
13	5	8	5	17	4	37
14	6	7	3	18	1	38
15	7	6	2	19	5	25
1	2	3	4	5	6	7
16	8	5	1	20	2	26
17	1	4	1	21	1	27
18	2	3	2	22	3	28
19	3	7	3	23	4	29
20	4	8	4	6	5	30
21	5	3	5	8	4	31
22	6	4	6	19	2	32
23	7	5	7	20	3	33
24	8	6	8	18	1	34
25	1	4	1	17	5	35
26	2	5	2	16	2	36
27	3	3	3	15	1	37
28	4	4	4	12	4	38
29	5	7	5	9	3	30
30	6	6	6	11	5	29

Пример.

Вариант 12 включает в себя задачи:

· Задание № 1 – задача № 2 (А = 73; В = 257)

· Задание № 2 – задача № 3 (двоичное число 1011101)

· Задание № 3 – задача № 4 (А=1011010; В=-1001001)

· Задание № 4 – задача № 16

· Задание № 5 – задача № 24 (рисунок 8)

· Задание № 6 – задача № 36

1) Два десятичных числа перевести в двоичную систему счисления, сложить. Результат операции представить в шестнадцатеричной и двоичной системах счисления. Выполнить проверку. Исходные данные к задаче в таблице 2.

2) Два десятичных числа перевести в восьмеричную, а из неё в двоичную систему счисления. Обосновать правила перевода. Произвести вычитание чисел. Результат представить в шестнадцатеричной системе счисления. Исходные данные к задаче в таблице 2.

Таблица 2. Исходные данные к заданию № 1 (задачи №1 и №2)

№ исходных данных (из таблицы 1)		1	2	3	4	5	6	7	8
№ задачи		№1	№1	№2	№2	№1	№1	№2	№2
Числа	А10	214	512	62	73	210	479	894	87
	В10	92	118	470	257	423	234	45	399

3) Записать в прямом коде с фик­сированной точкой и с плавающей точкой (16-ти разрядная сетка) двоичные числа (таблица 3).

Таблица 3 – Исходные данные к заданию №3

№ исходных данных (из таблицы 1)	1	2	3	4
	1011010	-0101011	-111100101	1010010
	5	6	7	8
	11011101011	-1011011101	1011101	-110101101

4) Воспользовавшись дополнительными кодами чисел, рассчитать S=A+B и R=А-В. Проверить полученные результаты сложением в 10-ой СС.

№ исходных данных к заданию 4

1. A=0,l1010; В=-0,10001;

2. А=-0,11010; В=0,10001;

3. А=0,1010; В=-0,1101;

4. А=-1010; В=1000;

5. А=1011010; В=-1001001.

6. А=0,11101; .В=0,01011;

7. А=-0,0101; В=0,1010;

8. А= -0,1001; В= -0,0111;

5) Записать структурную формулу, которая реализуется комбинационной схемой, приведённой на рисунке 4. Упростить полученную структурную формулу и построить новую схему.

6) Записать структурную формулу, которая реализуется комбинационной схемой, приведённой на рисунке 5. Упростить полученную структурную формулу и построить новую схему.

7) Привести и объяснить схемы логических элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ на диодах и транзисторах Составить таблицу истинности для этих элементов.

8) По структурной формуле: составить логическую схему. Упростить выражение и составить новую схему.

9) По структурной формуле: Упростить выражение и составить новую схему.

10) Потенциальный и импульсный способы представления информации в ЭВМ.

11) Дешифраторы и шифраторы. Назначение, схемы, принцип работы.

12) Классификация дешифраторов, шифраторов. Составить схему дешифратора на три входа.

13) Принцип работы дешифратора. Составить схему дешифратора на 4 входа.

14) Мультиплексоры и демультиплексоры. Назначение, схемы, принцип работы.

15) Классификация мультиплексоров и демультиплексоров. Составить схему мультиплексора на логических элементах.

16) Принцип работы демультиплексора. Составить схему демультиплексора на логических элементах.

17) Назначение, параметры, схемы, принцип работы цифрового компаратора.

18) Построить цифровой компаратор на логических элементах, объяснить принцип работы.

19) Сумматоры и полусумматоры. Назначение, схемы, принцип работы.

20) Принцип работы сумматора. Составить схему сумматора на логических элементах.

21) Объясните принцип работы одноразрядного комбинационного и накапливающего сумматора. Запишите и объясните структурную формулу одноразрядного сумматора.

22) Сумматоры последовательного и параллельного действия. Схемы, принцип работы.

23) Назначение цифрового устройства – триггер, классификация, параметры МС. Принцип работы асинхронного RS-триггера.

24) По заданным входным сигналам триггеров составить таблицы состояний и временные диаграммы (сигнал на выходе Q) Исходное состояние триггера 0
. Привести схему триггера и объяснить его работу. Исходные данные в таблице 4. Рисунки к задачам даны в приложении 3.

Таблица 4. Исходные данные к заданию № 5 (задача № 24).

№ исходных данных (в таблице 1)	1	2	3	4	5
№ рисунка	6	7	8	9	Т – триггер рисунка нет (синхроимпульсы)

25) Назначение цифрового устройства – регистр, параметры. Принцип работы регистра параллельного действия, структурная схема.

26) Назначение цифрового устройства – регистр, параметры. Принцип работы регистра последовательного действия (регистр сдвига), структурная схема.

27) Построить временную диаграмму, отражающую работу 4-х разрядного регистра сдвига, если он хранит число равное 1210
. Пояснить временную диаграмму.

28) Построить временную диаграмму, отражающую работу 5-ти разрядного регистра сдвига, если он хранит число равное 2310
. Пояснить временную диаграмму.

29) Универсальный регистр, схема, режимы работы, параметры и назначение выводов МС универсального регистра.

30) Назначение цифрового устройства – двоичный счётчик. Схема, принцип работы счетчика последовательного действия. Построить временную диаграмму, отражающую работу 4-х разрядного счетчика.

31) Назначение цифрового устройства – двоичный счётчик, параметры, классификация счетчиков Схема, принцип работы счетчика параллельного действия. Построить временную диаграмму, отражающую работу 3-х разрядного счетчика.

32) Двоичный реверсивный счётчик с модулем счёта к = 16 находился в состоянии 11012
, после чего на него было подано N+
= 130 импульсов в режиме суммирования и N-
= 92 импульса в режиме вычитания. В каком состоянии окажется счётчик? Описать работу реверсивного счетчика.

33) Реверсивный десятичный счётчик находился в состоянии N0
= 10112
, после чего на него были поданы N+
= 200 импульсов в режиме суммирования и N-
= 150 импульсов в режиме вычитания. Определить конечное состояние счётчика. Описать работу реверсивного счетчика.

34) Назначение, характеристики АЦП. Привести схему АЦП, объяснить принцип работы.

35) Назначение, характеристики ЦАП. Привести схему ЦАП, объяснить принцип работы.

36) Назначение оперативной и постоянной памяти. Микросхемы (МС) оперативной и постоянной памяти, их параметры, электрические характеристики

37) Структурная схема МС оперативной памяти, назначение узлов, принцип работы (режимы работы). УГО (условно-графическое обозначение) МС, назначение выводов.

38) Структурная схема МС постоянной памяти, назначение узлов, принцип работы (режимы работы). УГО (условно-графическое обозначение) МС, назначение выводов.

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература:

1. В.В. Стрыгин, Е.А. Гребенщикова «Основы автоматики и вычислительной техники»: Учебник для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1996. –

608 с.:ил.

2. В.Д. Дурандин. Микропроцессоры в автоматике и ВТ. Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1986.

3. В.А. Шахнов. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных схем. – М.: Радио и связь, 1985.

4. Л.Н.Преснухин. Микропроцесссоры. – М.: Высшая школа,1985.

5. Г.В.Вигдорчик. Основы программирования на Ассемблере для ЭВМ. – М.: Финансы и статистика, 1983.

6. Т.М. Агаханян. Интегральные микросхемы. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

Дополнительная литература:

1. В.Л.Горбунов, Д.И.Панфилов, Д.Л.Преснухин. Справочное пособие по микропроцессорам и ЭВМ.- M.: Высшая школа, 1988.

2. Семченко В.А. и др. Электронные вычислительные машины. Учебное пособие для ПТУ- М.: Высшая школа,1991.

3. И.А.Орлов, В.Ф.Корнюшко. Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ. – М.: Энергоатомиздат, 1984..

4. Б.В.Тарабрин. Интегральные микросхемы: справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

5. В.А. Скляров. МикроЭВМ для всех. – Минск: Высшая школа,1989.

Приложение А

Таблица эквивалента цифр десятичной системы счисления в двоичной и шестнадцатиричной системах счисления

10 - ая СС	2 – ая СС	16 – ая СС
0	0000	0
1	0001	1
2	0010	2
3	0011	3
4	0100	4
5	0101	5
6	0110	6
7	0111	7
8	1000	8
9	1001	9
10	1010	А
11	1011	В
12	1100	С
13	1101	D
14	1110	E
15	1111	F

Приложение Б

Рисунки к типовым задачам.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рисунки к заданию №5. (задача 24)