Оглавление
1. Что такое транзистор, логика работы транзистора? Отличие n-типа проводимости в транзисторе от p-типа проводимости? Что такое КМОП логика? Где она применяется?. 1
2. Опишите существующие логические элементы? Постройте таблицу истинности для описанных логических элементов. 1
3. Что такое комбинационная логика в чём её отличие от последовательной логики? Приведите пример функциональной схемы с комбинационной логикой. 2
4. Что такое компаратор? Опишите принцип работы компаратора. 3
5. Что такое шифратор и дешифратор? Что такое мультиплексор и демультиплексор? Опишите принцип их работы. 3
6. Что такое комбинационная логика в чём её отличие от последовательной? Приведите примеры устройств с комбинационной логикой. 4
7. Что такое триггер? Какие триггеры существуют? Опишите логику работы существующих триггеров?. 4
8. Чем отличается аналоговый сигнал от цифрового? Опишите этапы преобразования аналогового сигнала в цифровой. 5
9. Что такое D-триггер. Опишите четыре режима работы D-триггера (передний фронт, задний фронт, высокий уровень, низкий уровень). 6
10. Что такое регистр? Какие регистры бывают? Где применяются? Из каких элементов состоят? 6
11. Что такое счетчик? Где применяется? Из каких элементов состоит?
12. Дайте определению конечному дискретному автомату. Какие два вида конечных дискретных автоматов бывают?. 8
13. Представления отрицательных чисел в компьютере. Сравнить виды представлений отрицательных числе в компьютере. 9
14. Что такое архитектура компьютера? Два основных вида архитектур, в чем разница между ними. Достоинства и недостатки обеих.
15. Что такое шина в процессоре? Какие бывают шины? На что влияет разрядность шины?. 10
16. Какие существуют основные модули процессора? Их описание и назначение?. 11
17. Стадии выполнения команд процессором? Описать цикл работы процессора.
18. Регистровое запоминающее устройство микропроцессора. Назначение, структура, принцип действия. Состав и назначение основных внутренних регистров МП.. 12
19. Что такое ассемблер? Что такое язык ассемблер? Чем программирование в машинных кодах отличается от высокоуровневого программирования? Что такое компилятор?. 13
20. Опишите основные типы команд языка ассемблер?. 14
21. Что такое операционная система? Её назначение? Опишите основные модули операционной системы.. 15
22. Внутренняя структура микропроцессора. Состав и назначение основных внутренних устройств микропроцессора. Флаги процессора, для чего используются, какие бывают?. 16
23. Арифметико-логическое устройство микропроцессора. Назначение, структура, принцип действия. 16
24. Устройство управления микропроцессора. Назначение, структура, принцип действия. 17
25. Виды языков программирования. Особенности программирования в машинных кодах. Достоинства и недостатки. Особенности программирования на ассемблере. Достоинства и недостатки. Особенности программирования на языках высокого уровня. Достоинства и недостатки.
Схемы для построения:
Схемы логических элементов из транзисторов на КМОП логике
Сумматор с обозначением входов и выходов
Используя готовые блоки построить сумматор с возможностью вычитать. Отметить входы и выходы и их назначение
Используя готовы блоки построить сумматор с возможностью записи результата в регистр. Отметить входы и выходы и их назначение.
Построить 4х битный сумматор, используя однобитные сумматоры. Отметить входы и выходы и их назначение
Построить схему голосования трех человек
Построить D триггер из логических элементов
Построить RS триггер из логических элементов
Построить 4х битный регистр из D-триггеров. Отметить входы и выходы и их назначение
Построить 4х битный счетчик из D-триггеров. Отметить входы и выходы и их назначение
Построить из функциональных блоков процессор с архитектурой Фон Неймана
Построить из функциональных блоков процессор с Гарвардской архитектурой
Построить из функциональных блоков АЛУ с флагами, отметить какой флаг что означает
Билеты. Экзамен ВВИТ.
1. Что такое транзистор, логика работы транзистора? Отличие n-типа проводимости в транзисторе от p-типа проводимости? Что такое кмоп логика? Где она применяется?
Транзистор — это способный небольшим входным сигналом управлять значительным током в выходной цепи, что позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов.
Различают 2 типа полярных транзисторов. N - отрицательный(negative), а P - положительный(positive).
КМОП (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник) — технология построения электронных схем.
КМОП-логика — каждый логический элемент микросхемы состоит из пары взаимодополняющих полевых транзисторов. В технологии КМОП используются полевые транзисторы с изолированным затвором с каналами разной проводимости. Отличительной особенностью структуры КМОП по сравнению с другими МОП-структурами является наличие как n-, так и p-канальных полевых транзисторов.
Подавляющее большинство современных логических микросхем, в том числе, процессоров, используют схемотехнику КМОП.
2. Опишите существующие логические элементы? Постройте таблицу истинности для описанных логических элементов.
3. Что такое комбинационная логика? В чём её отличие от последовательной логики? Приведите пример функциональной схемы с комбинационной логикой.
Комбинационная схема – логическая схема, сигнал на выходе которой определяется только уровнями сигналов на ее входах. Такой подход построения схем называется комбинационной логикой.
Последовательная логика отличается от комбинационной логики тем, что моделирует цифровые устройства с учетом предыстории их функционирования (то есть предполагается наличие памяти, которая в комбинационной логике не предусмотрена).
Наиболее известными комбинационными устройствами являются сумматор, полусумматор, шифратор, дешифратор, мультиплексор и демультиплексор.
4. Что такое компаратор? Опишите принцип работы компаратора
Компаратор — это прибор для сравнения двух или нескольких напряжений с определенной точностью и выдачи результата с минимальной задержкой.
На один из входов подается постоянный сигнал, который называется опорным. Он используется как образец для сравнения. Ко второму поступает испытуемый сигнал. На выходе стоит транзистор, меняющий свое состояние в зависимости от условий:
Напряжение прямого входа выше инверсного – транзистор открыт.
Напряжение инверсного входа выше прямого – закрыт.
Соответственно, выходное напряжение меняется скачком от минимума до максимума, или наоборот.
5. Что такое шифратор и дешифратор? Что такое мультиплексор и демультиплексор? Опишите принцип их работы.
Шифратор (кодер) — это логическое устройство, преобразующее номер входного сигнала в выходной двоичный код.
Дешифраторы (декодер) – используются для обратного преобразования двоичных чисел в небольшие по значению десятичные числа. Входы дешифратора предназначаются для подачи двоичных чисел, выходы последовательно нумеруются десятичными числами.
Мультиплексор - устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход
Ну и частное определение: мультиплексор - это устройство, преобразующее параллельный код в последовательный.
Демультиплексор - устройство, обратное мультиплексору. Т. е., у демультиплексора один вход и много выходов. Двоичный код определяет, какой выход будет подключен ко входу.
6. Что такое последовательная логика в чём её отличие от комбинационной? Приведите примеры устройств с последовательной логикой
Последовательная логика моделирует цифровые устройства с учетом предыстории их функционирования (то есть предполагается наличие памяти.
В схемах последовательной логики состояние выходов сейчас зависит от состояния входов не только в текущий момент времени, но и от состояния входов в предшествующие моменты времени
В комбинационной логике –сигнал на выходе определяется только уровнями сигналов на ее входах.
Наиболее известными комбинационными устройствами являются RS-триггера.