EDA 451 - Digital och Datorteknik 2009/10 Kursintroduktion

EDA 451 - Digital och Datorteknik • 2009/10 • Kursintroduktion Kursintroduktion

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. Kursintroduktion

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 Kursintroduktion

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. Kursintroduktion

Mikroelektronikens utveckling Antalet transistorer som ryms på en kiselbricka.... Kursintroduktion

Kursens genomförande, kursmaterial • 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 bunt • Instruktionslista 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. • Föreläsningar • Demonstrations-övningar • Simulator-Kodnings- övningar • Laborationer • Examination Kursintroduktion

Laborationer • 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. Kursintroduktion

Laborationsutrustning Digitalmaskin med utbytbara logik- och dator-moduler Enkortsdator och laborationskort Kursintroduktion

Simulatorövningar 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. Kursintroduktion

Examination • 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. Kursintroduktion

Transistorn som strömställare... 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. +5V +5V ut ut in +5V GND GND GND +5V +5V GND ut GND Kursintroduktion

Några olika teknologier... TTL (Transistor-Transistor-Logic) MOS (Metal Oxide Silicon) CMOS (Complementary MOS) +5V Mer om detta kommer i kursen Digitalteknik FK Kursintroduktion

Sifferindikator Digitalteknik = Sifferteknik a Sifferindikatorn har sju segment. Varje segment (a,b,c...) kan tändas individuellt. b f g e c d Kursintroduktion

Exempel: Sifferindikator 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 +5V Ingångar a a b b f g c d c e e d f g Sifferindikator 0V Kursintroduktion

Exempel: Sifferindikator a 1 a b 1 c b f 1 g d 1 c e e 0 f 0 d g 1 Sifferindikator Kursintroduktion

Från fysikalisk storhet till diskret kodord Kursintroduktion

kvantiserad signal 3 2  uppmätt analog signal -2,5 -1,5 -0,5 0,5 1,5 2,5 - -2 -3 Kvantisering Vid ANALOG/DIGITAL omvandling förloras information... 1,5 Kvantiseringssteg   0,5 0,5 1,5 Kvantiseringsfelet: =kvantiserat värde – verkligt värde -0,5<  0,5 Kursintroduktion

Typiska diskreta element Vi väljer kodning beroende på tillämpning... Kursintroduktion

EDA 451 - Digital och Datorteknik 2009/10 Kursintroduktion