EDA 451 - Digital och Datorteknik 2009/10 Kursintroduktion

EDA451 - Digital och Datorteknik – 2009/2010

1Kursintroduktion

EDA 451 - Digital och Datorteknik2009/10

Kursintroduktion


2Kursintroduktion

Kursen handlar om den teknik som ligger till grund för välbekanta vardagsprylar • Mobiltelefoner, • mediaspelare; mp3, IPOD • digitalboxar, "laptops“, hemma-bio • spelkonsoler • mikrovågsugnar • huslarm, "smartcards" etc.


3Kursintroduktion

Samma teknik ligger också till grund för ett stort antal av samhällets tekniska system • arbetsstationer • bilar • flygplan • trafiksystem • larmsystem • robotar • processmaskiner • medicinsk apparatur • rymdfarkoster m fl


4Kursintroduktion

Alla dessa tekniska "prylar" och system innehåller digitala system. Kursen handlar dels om digital teknik som är fundamentalt för skapandet av digitala system dels om datorteknik som i sin tur är fundamentalt för skapandet av programmerade digitala system.

Kärnan i det programmerade digitala systemet är en mikroprocessor.


5

Mikroelektronikens utveckling

Kursintroduktion

Antalet transistorer som ryms på en kiselbricka....


Föreläsningar Demonstrations-

övningar Simulator-Kodnings-

övningar Laborationer Examination

6

Kursens genomförande, kursmaterial

Kursintroduktion

Johnson, Larsson & Arebrink: Grundläggande digital-och datorteknik. Kompendium, Inst för datorteknik, CTH, 2008. Del 1. Digital teknik

Presentationsmaterial vid föreläsningar, VIKTIGT, Vissa moment som behandlas på föreläsningar finns inte i annan litteratur. Finns i PDF-format på kursens hemsida.

Arbetsbok för DigiFlex. Utg. 4, 2008.

Arbetsbok för MC12, utg 3, 2008, (används i senare del och i nästa kurs).

Följande tryckta häften säljs i en buntInstruktionslista för FLEX-processorn.Instruktionslista för mikroprocessorn CPU12. Laborations-PM nr 1-5. Inst för datorteknik, CTH, 2009.Kompletterande övningsmaterial

Simulatorer för Windows, hämta från kursens ”resurssida” .• “FLEX Distribution 2009”• ”MC12 Distribution 2009”Här finns också kompletterande material på PDF-format

Allt tryckt material finns på DC.


Laborationerna omfattar hemuppgifter som skall vara lösta och redovisade före laborationstillfället. (Se respektive laborations-PM). Sådana förberedande uppgifter behandlas också under ”simulator- kodnings- övningarna”.

Vid laborationstillfället löser alla individuellt en enklare uppgift. Handledare kontrollerar

En handledare skall bedöma arbetet efter laborationen.

Kom i tid och hasta ej igenom uppgifterna. Är du p.g.a sjukdom eller annan angelägen orsak förhindrad att delta vid ett laborationstillfälle skall detta omedelbart meddelas till laborationschefen.

7

Laborationer

Kursintroduktion


8

Laborationsutrustning

Kursintroduktion

Digitalmaskin med utbytbara logik- och dator-moduler

Enkortsdator och laborationskort


9

Simulatorövningar

Kursintroduktion

Laborations-utrustningen studeras också med hjälp av simulatorer.

Vi jobbar med dessa under speciella ”simulatorövningar”. De är också avsedda för hemverksamhet.

Laborationer kan oftast förberedas med hjälp av simulatorer.


Kursen avslutas med en 4-timmars skriftlig tentamen på hela kursen.

Tillåtna hjälpmedel: – Instruktionslista FLEX– Instruktionslista för CPU12

För godkänt slutbetyg fordras godkänd tentamen och godkänd laborationskurs.

10

Examination

Kursintroduktion


11Kursintroduktion

I princip kan man arbeta med siffror i vilket talsystem som helst.

Eftersom det är enklast att konstruera komponenter som kan växla mellan två tillstånd (som man kan beteckna "0" och "1") har det binära talsystemet blivit helt dominerande inom digitaltekniken.

Transistorn som strömställare...

+5V

GND

in

ut

+5V

GND

+5V

GND

+5V

GND

GND

ut

ut

+5V


12Kursintroduktion

Några olika teknologier...

+5V

TTL(Transistor-Transistor-

Logic)

MOS(Metal Oxide Silicon) CMOS

(Complementary MOS)

Mer om detta kommer i kursen Digitalteknik FK


13

Digitalteknik = Sifferteknik

Kursintroduktion

Sifferindikator

Sifferindikatorn har sju segment.

Varje segment (a,b,c...) kan tändas individuellt.

a

b

c

d

e

f g


14

Exempel: Sifferindikator

Kursintroduktion

abcdefg Sifferindikator

a

b

c

d

e

f g

+5V

0V

Ingångar

För denna sifferindikator gäller att när en "etta" läggs på en av dess ingångar tex a, så syns a-segmentet i sifferfönstret. En "nolla" på en ingång medför att motsvarande segment är osynligt.

Sifferindikatorn som visas här har matningsspänningen 5V. Det normala är då en "etta" motsvaras av spänningen +5V relativt jord och en nolla av 0V


15

Exempel: Sifferindikator

Kursintroduktion

1 a

Sifferindikator

bcdefg

a

b

c

d

e

f g

111

1

00


16

Från fysikalisk storhet till diskret kodord

Kursintroduktion


Kvantisering

17Kursintroduktion

Kvantiseringssteg

-2,5 -1,5 -0,50,5 1,5 2,5

-

-2

-3

2

3

uppmätt analog signal

kvantiserad signal

Vid ANALOG/DIGITAL omvandling förloras information...

1,5

0,50,5 1,5

Kvantiseringsfelet:=kvantiserat värde – verkligt värde

-0,5< 0,5


18

Typiska diskreta element

Kursintroduktion

on/off-värden strömställare, enkla givare

Decimala talnaturliga talheltal

Fysikaliska storheter unipolärabipolära

Från olika typer av givare

Alfanumeriska tecken För informationsutbyte

Vi väljer kodning beroende på tillämpning...

EDA 451 - Digital och Datorteknik 2009/10 Kursintroduktion

Documents

Transcript of EDA 451 - Digital och Datorteknik 2009/10 Kursintroduktion