Роздрукувати сторінку
Главная \ Методичні вказівки \ Методичні вказівки \ 2235 Лабораторний практикум і курсове проектування з курсу Елементи, вузли та пристрої ЕОМ, ВНТУ

Лабораторний практикум і курсове проектування з курсу Елементи, вузли та пристрої ЕОМ, ВНТУ

« Назад

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Вінницький національний технічний університет

 

А. М. Пєтух,  Д. Т. Обідник

 

ЕЛЕМЕНТИ, ВУЗЛИ ТА ПРИСТРОЇ  ЕОМ 

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ І КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ 

Навчальний посібник

  

Вінниця ВНТУ 2011

Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького національ­ного технічного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (протокол № 5 від 23.12. 2010 р.) 

Рецензенти:

В. А. Лужецький, доктор технічних наук, професор

С. І. Перевозніков, доктор технічних наук, професор

О. В. Скатков, доктор технічних наук, професор

О. В. Грабчак, кандидат технічних наук, доцент

Пєтух, А. М.

П31 Елементи, вузли та пристрої ЕОМ.  Лабораторний практикум і курсове  проектування :  навчальний  посібник  /  А. М. Пєтух, Д. Т. Обідник. – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 104 с.

У навчальному посібнику розглядаються питання побудови і експериментального дослідження елементів, вузлів і пристроїв ЕОМ. Дослідження проводяться за допомогою сучасних засобів машинного моделювання схем. Зміст лабораторного практикуму і курсового проектування відповідає програмам дисциплін "Цифро­ва схемотехніка" та "Архітектура комп’ютера".

Лабораторний практикум призначено для студентів  напряму підготовки "Програмна інженерія" спеціальності "Програмне забезпечення автоматизованих систем".

ЗМІСТ 

Вступ

5

1

Лабораторний практикум 

6

 

1.1  Вимоги до виконання лабораторних робіт 

6

 

1.2  Лабораторні роботи з дослідження цифрових елементів та вузлів ЕОМ 

 

7

 

Лабораторна робота № 1. Знайомство з середовищем моде­лювання "OrCAD"

 

7

 

Лабораторна робота № 2. Дослідження логічних елементів

13

 

Лабораторна робота № 3. Дослідження асинхронних тригерів

16

 

Лабораторна робота № 4. Дослідження одноступеневих синхронних тригерів

 

19

 

Лабораторна робота № 5. Дослідження двоступеневих синхронних тригерів

 

21

 

Лабораторна робота № 6. Дослідження тригерів з динаміч­ним керуванням

 

23

 

Лабораторна робота № 7. Дослідження регістра

26

 

Лабораторна робота № 8. Дослідження реверсивного лічиль­ника з паралельним переносом

 

28

 

1.3  Лабораторні роботи з дослідження цифрових пристроїв ЕОМ 

 

32

 

Лабораторна робота № 9. Дослідження лічильника Джонсона

32

 

Лабораторна робота № 10. Дослідження розподільника сигналів, побудованого на основі лічильника і дешифратора

 

34

 

Лабораторна робота № 11. Дослідження багаторозрядного суматора

 

36

 

Лабораторні роботи № 12, 13. Побудова та дослідження ППП

39

 

Лабораторна робота № 14. Дослідження АЛП

43

 

Лабораторна робота № 15. Дослідження автомата Мура

46

 

Лабораторна робота № 16. Дослідження автомата Мілі 

50

2

Курсове проектування 

52

 

2.1  Загальні вимоги щодо організації курсового проектування

51

 

2.2  Вимоги щодо оформлення курсових робіт

53

 

2.3  Аналіз завдань на курсове проектування

56

 

2.4  Рекомендації щодо викладення змісту пояснювальної записки

57

 

2.5  Приклад синтезу двійково-десяткового лічильника

60

 

2.6  Приклад синтезу циклічного зсувного регістра 

65

 

2.7    Реалізація логічної функції на основі мультиплексора

70

3

Моделювання схем у середовищі OrCAD

73

 

3.1  Створення схеми 

73

 

3.2  Вибір елемента з бібліотеки

75

 

3.3  Розміщення вибраного елемента

76

 

3.4  Побудова електричних зв'язків

77

 

3.5  Моделювання цифрових схем.

78

 

3.6  Додавання файлів 

84

 

3.7  Використання шин

85

 

3.8  Документування схем і діаграм

86

 

3.9  Перезавантаження проекту

86

 

3.10  Групування сигналів

86

Словник термінів

87

Перелік посилань

91

Додаток А. Зразок завдання до курсової роботи першого типу

92

Додаток Б.  Зразок завдання до курсової роботи другого типу

93

Додаток В. Зразок титульного аркушакурсової роботи першого типу

94

Додаток Г. Зразок титульного аркушакурсової роботи другого типу

95

Додаток Д.  Критерії оцінювання курсових робіт

96

Додаток Е.  Аналоги деяких інтегральних TTL-схем

97

Додаток Ж.  Приклади оформлення переліку посилань

101

 

ВСТУП 

Дисципліни "Цифрова схемотехніка" та „Архітектура комп’ютера” передбачені навчальним планом для студентів бакалаврського напряму підготовки „Програмна інженерія”.

У результаті вивчення цих дисциплін набуваються знання прин­ципів побудови та механізмів роботи дискретних схем обчислю­вальної техніки, їх основних характеристик, галузі застосування та тенденції розвитку елементної бази електронних обчислювальних машин. У процесі курсового проектування та виконання лабораторного практику­му досягаються уміння синтезувати і аналізувати складні функціональні вузли та пристрої на основі інтегрованої схемотехніки, налагоджувати схеми обчислювальної техніки, користуватися довідниковими даними схемотехнічної бази обчислювальних систем.

У зв’язку з тим, що схемотехнічні основи елементної бази обчис­лювальної техніки є досить усталеними і розглядаються в багатьох навчальних та довідникових виданнях, у навчальному посібнику автори основну увагу приділили сучасним засобам машинного моделювання схем у рамках лабораторного практикуму і курсового проектування, оскільки навчальні видання в цій галузі практично відсутні.

Поєднання в одному посібнику лабораторного практикуму і курсового проектування органічно поєднані та є актуальними особливо для студентів заочної форми навчання, де високий відсоток самостійної роботи при опануванні дисциплін, передбачених навчальним планом.

 

1.  ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ 

Лабораторний практикум направлений на закріплення і розши­рення положень і навичок, набутих при вивченні теоретичного матеріалу та проведенні практичних занять.

У результаті проведення лабораторних робіт студенти повинні знати принципи побудови і функціонування дискретних  елементів, вузлів та пристроїв ЕОМ; структури та принципи роботи арифметико-логiчних пристроїв; структури, особли­вості побудови та принципи роботи пристроїв керування; принципи реалізації і харак­теристики інтерфейсу введення-виведення та вміти аналізувати  роботу елементів, функціональних вузлів і пристроїв на основі інтегрованої схемотехніки; контролювати виконання арифметичних і логічних операцій; синтезувати та досліджувати мікропрограмні керуючі автомати; проводити логічне моделювання роботи схем за допомогою сучасних програмних засобів.

Самостійне та якісне виконання лабораторних робіт є базою для успішної реалізації дослідницької частини курсових робіт. 

1.1  Вимоги до виконання лабораторних робіт 

Виконання лабораторних робіт у обсязі, передбаченому навчаль­ним планом, є обов’язковим. Студенти, які не виконали лабораторні роботи відповідно до програми і робочого плану дисципліни, до іспиту не допускаються.

На виконання однієї лабораторної роботи виділяється дві ауди­торні години, а на підготовку, аналіз результатів та оформлення звіту – дві години позааудиторного часу (самостійна робота студента).

Лабораторні роботи виконуються за фронтальним принципом (усі студенти виконують одну і ту ж лабораторну роботу) у комп’ютерному класі за розкладом занять під керівництвом викладача. При цьому для лабораторних робіт, які допускають варіативність початкових даних, кожна бригада виконує індивідуальне завдання.

У випадку пропуску лабораторних занять студент зобов’язаний відпрацювати пропущене заняття за кафедральним графіком відпра­цювання пропущених занять при наявності дозволу декана факультету.

Кожну з лабораторних робіт студент виконує у порядку, передба­ченому вказівками до її виконання. При цьому проводяться всі необхідні дослідження і визначаються потрібні параметри.

Документування результатів роботи здійснюється у формі звіту, де вказуються мета та порядок виконання роботи, наводяться процедури синтезу (при його наявності), схеми досліджуваних елементів, вузлів і пристроїв, часові діаграми їх роботи, визначені параметри, формулю­ються результати аналізу і висновки.

За оформленими звітами обов’язково проводиться захист лабо­раторних робіт, під час якого студент пояснює зміст основних положень та проводить аналіз результатів проведених досліджень. Захист викона­ної лабораторної роботи здійснюється, як правило, під час виконання наступної роботи або за графіком консультацій. Результати захисту відображаються в журналі викладача.

Звіти про виконання лабораторних робіт брошуруються і всі повинні бути наявними до початку іспиту.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!