Transcript I207 Digitaalloogika ja
Slide 1
I207
Digitaalloogika ja
-süsteemid
http://www.itcollege.ee/~lrv/I207/
Peeter Ellervee
TTÜ - ICT-526
620 2258
511 3631
[email protected]
http://www.itcollege.ee/~lrv/
http://www.ati.ttu.ee/~lrv/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
1
Slide 2
Sissejuhatuse asemel
Me kõik teame, et vanasti ...
… oli lumi valgem,
taevas sinisem,
varblased suuremad,
…
Tegelikkus on aga veelgi huvitavam
Ka transistor oli vanasti palju suurem!
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
2
Slide 3
Ajaloost ...
“Digitaalarvuti” - ~500 e.m.a. - abakus (abacus)
“Analoogarvuti” - 1625 - lükati (slide rule)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
3
Slide 4
Ajaloost ...
Analoogarvutid
astrolaab
pommitusarvuti
[16. saj.]
Norden
differentsiaal-analüsaator
vesiarvuti
[University of Pensylvania, ca 1942]
[NSLV 1936]
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
4
Slide 5
Ajaloost ...
1642 – Blaise Pascal (1623-1662)
liitmismasin
1834 – Charles Babbage (1792-1871)
analüütiline masin (analytical engine)
1906 valmistati osa protsessorist (töötas!)
1874 või 1885
Aritmomeeter
Frank S. Baldwin (US)
Willgodt T. Odhner (RU)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
5
Slide 6
Ajaloost ...
Elektromehhaaniline relee – 19. saj.
Elektronlamp – 20. saj. algus
1904 - diood - J. A. Fleming [UK]
1906 - triood - L. De Forest [US]
1941 (dets.) – V3 (hilisem Z3) [D]
Konrad Zuse (1910-1995)
elektromehhaaniline (releed)
esimene programmeeritav kalkulaator
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
6
Slide 7
Ajaloost – Colossus [UK]
1943 (dets.)
varaseim
programmeeritav
elektronarvuti
2400 lampi,
5000 süm./sek.
“Enigma” koodi
dešifreerimine
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
7
Slide 8
Ajaloost – ENIAC [US]
1946
Electronic Numerical
Integrator and Computer
18000 lampi
~5000 liitm./sek.
30 tonni, 25 kW
ballistika,
vesinikupomm
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
8
Slide 9
Ajaloost ...
1947. a. lõpp – transistor [Bell Labs]
W.B. Shockley, J. Bardeen & W.H. Brattain
Teise põlvkonna arvutid
Nairi
© Peeter Ellervee
Minsk 32
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
9
Slide 10
Ajaloost ...
Esimene mikroskeem
12.09.1958 - TI
Jack St. Clair Kilby
Esimene mälukiip
1970 - Intel - 1Kb
TRS-80
PDP-8
Esimene mikroprotsessor
15.11.1971 - Intel - i4004
4-bitti, 2300 transistori
~60 kOPs (108 kHz)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
10
Slide 11
Ajaloost – VAX 780
3. põlvkonna
arvutid
mikroskeemid
pooljuhtmälud
magnetlindid
kõvakettad
terminalid
arvutivõrgud
CAD/CAE
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
11
Slide 12
Ajaloost – EC seeria
protsessor
© Peeter Ellervee
ketasmälu
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
printer
12
Slide 13
Ajaloost ...
1950 – pehmeketas – Y. Nakamats
1965 – hiir – D. Englebart
1979 – CD
Neljanda põlvkonna arvutid
personaalarvutid, tööjaamad jne.
A Brief History of Computing
http://www.ox.compsoc.net/~swhite/history/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
13
Slide 14
Tänapäev
Gordon Moore seadus (1965)
kahekordistumine iga 18 kuuga
Head
jõudlus, odavus, töökindlus, energiasäästlikkus
Vead (?)
projekteerimise ja valmistamise maksumus
muutmise ja parandamise keerukus
SoC – System-on-a-Chip (kiipsüsteem)
NoC – Network-on-a-Chip (kiipvõrk)
SoP – System-on-a-Package
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
M500
14
Slide 15
Arvutisüsteemid tänapäeval
Sardsüsteem = programm + mikroskeem
== [rakendus + OS] + [digitaal + analoog]
programmeerimine & digitaal-loogika & elektroonika
ROM
RAM
ADC
siinid / loogika
I/O
DAC
DSP
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
CPU
15
Slide 16
Digitaalsüsteem
Alamhulk süsteemidest
süsteemid
elektroonilised
alamsüsteemid
ROM
ADC
integraalskeemid
EDA
© Peeter Ellervee
RAM
siinid / loogika
I/O
DAC
digitaalsüsteemid
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
DSP
CPU
16
Slide 17
Arvuti == mälu & protsessor
Von Neumanni arhitektuur
Asus a8n VMCSM02
juhtseade
ALU
Baby AT (IBM, 1985)
mälu
protsessor
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
17
Slide 18
Mälu & Protsessor
ASRock K7VT4A Pro
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
18
Slide 19
Mälu & Protsessor
andmed
Mälu
aadress
...
n=k+l;
...
OS funktsioonid
andmed
kompilaator
programm
0306
Protsessor
0010.0011.0100.0001
add r3,r4,r2
aadress
PC
0306
2.3.4.1
andmed
IR
RF
CU
© Peeter Ellervee
ALU
0010001101000001
linker
2r/1w
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
OS
teegid
19
Slide 20
Algoritm & realisatsioon
Ülesanne → algoritm →
realisatsioon
Neli kahend-sisendit ja
-väljundit
nt. 4 lülitit (S1-S4) ja
4 valgusdioodi (L1-L4)
Sisendite muutumine
muudab väljundeid
kui S1=1 & S2=0, siis
L1←1, muidu L1←0
kui S1=0 & S3↑, siis
V++ (V[1]≡L2, V[0]≡L3)
kui S1=1 & S2=1 & S4↓,
siis L4← ┐L4
Realisatsioon – “must kast” &
4 nuppu, 4 lampi
mikrokontroller & programm
loogikaskeem & juhtautomaat
© Peeter Ellervee
Võimalik programm
int s3p=0, s4p=0, v=0; l4=0;
while (1) {
if (s1&!s2) l1=1; else l1=0;
if (!s1&((s3^s3p)&s3)) v++;
if (v>3) v=0;
l2=v/2; l3=v%2;
if (s1&s2&((s4^s4p)&!s4)) l4~=l4;
s3p=s3; s4p=s4; wait_100ms();
}
Protsessor e. täitur
muutujate salvestamine
registrid
operatsioonide täitmine
kombinatoorsed funktsioonid
operatsioonide järjestamine
juhtosa
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
20
Slide 21
Protsessor
(C)PU – (Central) Processing Unit
sisendid/väljundid (lülitid, lambid, releed, ...)
vahetulemused (nt. muutujad registrites/mälus)
töötlus- e. arvutus-sõlm (nt. aritmeetika-loogikaseade)
juhtosa (käsuloendur ja -register, juhtautomaat, ...)
aritmeetikaloogikaseade
juhtautomaat
registrid
© Peeter Ellervee
sisend/
väljund
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
21
Slide 22
Protsessor kui digitaalsüsteem
The Central Processing Unit –
http://courses.cs.vt.edu/~csonline/MachineArchitecture/Lessons/CPU/index.html
Java Applet on RT-Level Design – http://www.pld.ttu.ee/applets/rtl/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
22
Slide 23
Projekteerimine
Programmist skeemini?
Millised käsud on olemas?
Kuidas järjestada käsud?
Mis töötleb käske?
Tulemuseks moodulid ehk struktuur-skeem
Skeemist transistorini?
Millest koosnevad moodulid?
Kuidas komponente siduda ja paigutada?
Tulemuseks trükkplaat / mikroskeem
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
23
Slide 24
Turg e. $$$
Projekteerimise maksumus
projekteerimisaeg, kapitalimahutused,
parandatavus
Muudatuste kõrge hind
tootmismahud, null-defekti, turusuundumused
Hind pöördvõrdeline tootmismahuga
üldotstarbelised protsessorid << ASIC <<
prototüübid << spetsrakendused
Rekonfigureeritavus
paindlikud tooted
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
24
Slide 25
Automatiseerimine?
Soovunelm
© Peeter Ellervee
Tegelikkus
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
25
Slide 26
Rakendusprogrammid
Kasutajaliides
Progr.
keeled
Assembler /
binaarkood
Arvutisüsteem:
CPU + RAM
© Peeter Ellervee
reaalarvud
Operatsioonisüsteem
sümbolid /
kümnendarvud
Abstraktsioonitasemed
kahendarvud /
kahendloogika
Protsessor
RTL:
ALU & Co
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
Pooljuhid:
Si, GaAs & Co
Transistorid /
traadid
Loogikaelemendid
Loogikafunktsioonid
26
Slide 27
Kursuse sisu
Loengud
Harjutustunnid
Praktikumid
- 40 h [ 20 x 2 ]
- 16 h [ 8 x 2 ]
- 16 h [ 8 x 2 ]
Kirjandus:
John F. Wakerly, “Digital Design: Principles and Practices”.
Dirk Jansen et al. (editors), “The electronic design
automation handbook”.
Harri Lensen, Margus Kruus, “Diskreetne matemaatika”.
Kalle Tammemäe, “Riistvara kirjeldamiskeel VHDL”.
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
27
Slide 28
Kursuse sisu
L1. Sissejuhatus
L2-L3. Loogikafunktsioonid, teisendamine
L4. Digitaalsüsteem, struktuur
L5-L6. Riistvara kirjelduskeel VHDL
L7-L11. Kombinatsioonskeemide disain
Loogikafunktsioonide süsteemid
L12-L15. Mäluga süsteemide disain
Juht- ja operatsiooni-automaadid, süntees
L16-17. Loogikaelemendid & digitaalaritmeetika
L18-L20. Kompleksed digitaalsüsteemid
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
28
Slide 29
Kursuse sisu
Harjutustunnid
H1-H3. Kahendloogika, avaldised ja - funktsioonid
H4. Loogikaskeemide koostamine
H5, H6. Heuristiline ja täpne minimeerimine
H7, H8. Automaadid, realiseerimine
Praktikumid
Loogikafunktsioonide modelleerimine & minimeerimine
Kombinatsioon- ja mäluga skeemide modelleerimine VHDL-s
Hindamine
Kodutöö – loogikafunktsiooni minimeerimine, realisatsioon ja
modelleerimine (40%)
Praktikumide ülesannete kaitsmine (30%)
Kirjalik eksam – teoreetilised ja praktilised erineva
keerukusega ülesanded, kestus 1 1/2 tundi
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
29
Slide 30
Lõpetuseks...
Ka see on ajalugu ...
1899 – “Everything that can be invented has already
been invented”
“Kõik, mis võimalik, on juba leiutatud”
C. H. Duell, USA Patendiameti direktor
1943 – “I think there is a world market for maybe five
computers”
“Arvan, et ilmaturg vajab ehk viit arvutit”
Thomas Watson, IBM esimees
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
30
Slide 31
Lõpetuseks...
1949 – “Computers in the future may weigh
no more than 1.5 tons”
“Tulevikus võivad arvutid kaaluda vähem kui poolteist tonni”
ajakirja “Popular Mechanics” ennustus
1968 – “But what ... is it good for?”
“Jah aga, … milleks see ka kõlbab?”
IBM’I insener mikroskeemi kohta
(Advanced Computing Systems Division)
1977 – “There is no reason anyone would want
a computer in their home”
“Pole olemas põhjust, et keegi sooviks koju arvutit”
Ken Olson, DEC (Digital Equipment Corporation) president,
esimees ja asutaja
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
31
Slide 32
Koduarvuti?
http://urbanlegends.about.com/library/bl_rand_home_computer.htm
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
32
I207
Digitaalloogika ja
-süsteemid
http://www.itcollege.ee/~lrv/I207/
Peeter Ellervee
TTÜ - ICT-526
620 2258
511 3631
[email protected]
http://www.itcollege.ee/~lrv/
http://www.ati.ttu.ee/~lrv/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
1
Slide 2
Sissejuhatuse asemel
Me kõik teame, et vanasti ...
… oli lumi valgem,
taevas sinisem,
varblased suuremad,
…
Tegelikkus on aga veelgi huvitavam
Ka transistor oli vanasti palju suurem!
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
2
Slide 3
Ajaloost ...
“Digitaalarvuti” - ~500 e.m.a. - abakus (abacus)
“Analoogarvuti” - 1625 - lükati (slide rule)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
3
Slide 4
Ajaloost ...
Analoogarvutid
astrolaab
pommitusarvuti
[16. saj.]
Norden
differentsiaal-analüsaator
vesiarvuti
[University of Pensylvania, ca 1942]
[NSLV 1936]
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
4
Slide 5
Ajaloost ...
1642 – Blaise Pascal (1623-1662)
liitmismasin
1834 – Charles Babbage (1792-1871)
analüütiline masin (analytical engine)
1906 valmistati osa protsessorist (töötas!)
1874 või 1885
Aritmomeeter
Frank S. Baldwin (US)
Willgodt T. Odhner (RU)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
5
Slide 6
Ajaloost ...
Elektromehhaaniline relee – 19. saj.
Elektronlamp – 20. saj. algus
1904 - diood - J. A. Fleming [UK]
1906 - triood - L. De Forest [US]
1941 (dets.) – V3 (hilisem Z3) [D]
Konrad Zuse (1910-1995)
elektromehhaaniline (releed)
esimene programmeeritav kalkulaator
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
6
Slide 7
Ajaloost – Colossus [UK]
1943 (dets.)
varaseim
programmeeritav
elektronarvuti
2400 lampi,
5000 süm./sek.
“Enigma” koodi
dešifreerimine
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
7
Slide 8
Ajaloost – ENIAC [US]
1946
Electronic Numerical
Integrator and Computer
18000 lampi
~5000 liitm./sek.
30 tonni, 25 kW
ballistika,
vesinikupomm
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
8
Slide 9
Ajaloost ...
1947. a. lõpp – transistor [Bell Labs]
W.B. Shockley, J. Bardeen & W.H. Brattain
Teise põlvkonna arvutid
Nairi
© Peeter Ellervee
Minsk 32
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
9
Slide 10
Ajaloost ...
Esimene mikroskeem
12.09.1958 - TI
Jack St. Clair Kilby
Esimene mälukiip
1970 - Intel - 1Kb
TRS-80
PDP-8
Esimene mikroprotsessor
15.11.1971 - Intel - i4004
4-bitti, 2300 transistori
~60 kOPs (108 kHz)
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
10
Slide 11
Ajaloost – VAX 780
3. põlvkonna
arvutid
mikroskeemid
pooljuhtmälud
magnetlindid
kõvakettad
terminalid
arvutivõrgud
CAD/CAE
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
11
Slide 12
Ajaloost – EC seeria
protsessor
© Peeter Ellervee
ketasmälu
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
printer
12
Slide 13
Ajaloost ...
1950 – pehmeketas – Y. Nakamats
1965 – hiir – D. Englebart
1979 – CD
Neljanda põlvkonna arvutid
personaalarvutid, tööjaamad jne.
A Brief History of Computing
http://www.ox.compsoc.net/~swhite/history/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
13
Slide 14
Tänapäev
Gordon Moore seadus (1965)
kahekordistumine iga 18 kuuga
Head
jõudlus, odavus, töökindlus, energiasäästlikkus
Vead (?)
projekteerimise ja valmistamise maksumus
muutmise ja parandamise keerukus
SoC – System-on-a-Chip (kiipsüsteem)
NoC – Network-on-a-Chip (kiipvõrk)
SoP – System-on-a-Package
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
M500
14
Slide 15
Arvutisüsteemid tänapäeval
Sardsüsteem = programm + mikroskeem
== [rakendus + OS] + [digitaal + analoog]
programmeerimine & digitaal-loogika & elektroonika
ROM
RAM
ADC
siinid / loogika
I/O
DAC
DSP
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
CPU
15
Slide 16
Digitaalsüsteem
Alamhulk süsteemidest
süsteemid
elektroonilised
alamsüsteemid
ROM
ADC
integraalskeemid
EDA
© Peeter Ellervee
RAM
siinid / loogika
I/O
DAC
digitaalsüsteemid
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
DSP
CPU
16
Slide 17
Arvuti == mälu & protsessor
Von Neumanni arhitektuur
Asus a8n VMCSM02
juhtseade
ALU
Baby AT (IBM, 1985)
mälu
protsessor
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
17
Slide 18
Mälu & Protsessor
ASRock K7VT4A Pro
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
18
Slide 19
Mälu & Protsessor
andmed
Mälu
aadress
...
n=k+l;
...
OS funktsioonid
andmed
kompilaator
programm
0306
Protsessor
0010.0011.0100.0001
add r3,r4,r2
aadress
PC
0306
2.3.4.1
andmed
IR
RF
CU
© Peeter Ellervee
ALU
0010001101000001
linker
2r/1w
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
OS
teegid
19
Slide 20
Algoritm & realisatsioon
Ülesanne → algoritm →
realisatsioon
Neli kahend-sisendit ja
-väljundit
nt. 4 lülitit (S1-S4) ja
4 valgusdioodi (L1-L4)
Sisendite muutumine
muudab väljundeid
kui S1=1 & S2=0, siis
L1←1, muidu L1←0
kui S1=0 & S3↑, siis
V++ (V[1]≡L2, V[0]≡L3)
kui S1=1 & S2=1 & S4↓,
siis L4← ┐L4
Realisatsioon – “must kast” &
4 nuppu, 4 lampi
mikrokontroller & programm
loogikaskeem & juhtautomaat
© Peeter Ellervee
Võimalik programm
int s3p=0, s4p=0, v=0; l4=0;
while (1) {
if (s1&!s2) l1=1; else l1=0;
if (!s1&((s3^s3p)&s3)) v++;
if (v>3) v=0;
l2=v/2; l3=v%2;
if (s1&s2&((s4^s4p)&!s4)) l4~=l4;
s3p=s3; s4p=s4; wait_100ms();
}
Protsessor e. täitur
muutujate salvestamine
registrid
operatsioonide täitmine
kombinatoorsed funktsioonid
operatsioonide järjestamine
juhtosa
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
20
Slide 21
Protsessor
(C)PU – (Central) Processing Unit
sisendid/väljundid (lülitid, lambid, releed, ...)
vahetulemused (nt. muutujad registrites/mälus)
töötlus- e. arvutus-sõlm (nt. aritmeetika-loogikaseade)
juhtosa (käsuloendur ja -register, juhtautomaat, ...)
aritmeetikaloogikaseade
juhtautomaat
registrid
© Peeter Ellervee
sisend/
väljund
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
21
Slide 22
Protsessor kui digitaalsüsteem
The Central Processing Unit –
http://courses.cs.vt.edu/~csonline/MachineArchitecture/Lessons/CPU/index.html
Java Applet on RT-Level Design – http://www.pld.ttu.ee/applets/rtl/
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
22
Slide 23
Projekteerimine
Programmist skeemini?
Millised käsud on olemas?
Kuidas järjestada käsud?
Mis töötleb käske?
Tulemuseks moodulid ehk struktuur-skeem
Skeemist transistorini?
Millest koosnevad moodulid?
Kuidas komponente siduda ja paigutada?
Tulemuseks trükkplaat / mikroskeem
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
23
Slide 24
Turg e. $$$
Projekteerimise maksumus
projekteerimisaeg, kapitalimahutused,
parandatavus
Muudatuste kõrge hind
tootmismahud, null-defekti, turusuundumused
Hind pöördvõrdeline tootmismahuga
üldotstarbelised protsessorid << ASIC <<
prototüübid << spetsrakendused
Rekonfigureeritavus
paindlikud tooted
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
24
Slide 25
Automatiseerimine?
Soovunelm
© Peeter Ellervee
Tegelikkus
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
25
Slide 26
Rakendusprogrammid
Kasutajaliides
Progr.
keeled
Assembler /
binaarkood
Arvutisüsteem:
CPU + RAM
© Peeter Ellervee
reaalarvud
Operatsioonisüsteem
sümbolid /
kümnendarvud
Abstraktsioonitasemed
kahendarvud /
kahendloogika
Protsessor
RTL:
ALU & Co
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
Pooljuhid:
Si, GaAs & Co
Transistorid /
traadid
Loogikaelemendid
Loogikafunktsioonid
26
Slide 27
Kursuse sisu
Loengud
Harjutustunnid
Praktikumid
- 40 h [ 20 x 2 ]
- 16 h [ 8 x 2 ]
- 16 h [ 8 x 2 ]
Kirjandus:
John F. Wakerly, “Digital Design: Principles and Practices”.
Dirk Jansen et al. (editors), “The electronic design
automation handbook”.
Harri Lensen, Margus Kruus, “Diskreetne matemaatika”.
Kalle Tammemäe, “Riistvara kirjeldamiskeel VHDL”.
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
27
Slide 28
Kursuse sisu
L1. Sissejuhatus
L2-L3. Loogikafunktsioonid, teisendamine
L4. Digitaalsüsteem, struktuur
L5-L6. Riistvara kirjelduskeel VHDL
L7-L11. Kombinatsioonskeemide disain
Loogikafunktsioonide süsteemid
L12-L15. Mäluga süsteemide disain
Juht- ja operatsiooni-automaadid, süntees
L16-17. Loogikaelemendid & digitaalaritmeetika
L18-L20. Kompleksed digitaalsüsteemid
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
28
Slide 29
Kursuse sisu
Harjutustunnid
H1-H3. Kahendloogika, avaldised ja - funktsioonid
H4. Loogikaskeemide koostamine
H5, H6. Heuristiline ja täpne minimeerimine
H7, H8. Automaadid, realiseerimine
Praktikumid
Loogikafunktsioonide modelleerimine & minimeerimine
Kombinatsioon- ja mäluga skeemide modelleerimine VHDL-s
Hindamine
Kodutöö – loogikafunktsiooni minimeerimine, realisatsioon ja
modelleerimine (40%)
Praktikumide ülesannete kaitsmine (30%)
Kirjalik eksam – teoreetilised ja praktilised erineva
keerukusega ülesanded, kestus 1 1/2 tundi
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
29
Slide 30
Lõpetuseks...
Ka see on ajalugu ...
1899 – “Everything that can be invented has already
been invented”
“Kõik, mis võimalik, on juba leiutatud”
C. H. Duell, USA Patendiameti direktor
1943 – “I think there is a world market for maybe five
computers”
“Arvan, et ilmaturg vajab ehk viit arvutit”
Thomas Watson, IBM esimees
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
30
Slide 31
Lõpetuseks...
1949 – “Computers in the future may weigh
no more than 1.5 tons”
“Tulevikus võivad arvutid kaaluda vähem kui poolteist tonni”
ajakirja “Popular Mechanics” ennustus
1968 – “But what ... is it good for?”
“Jah aga, … milleks see ka kõlbab?”
IBM’I insener mikroskeemi kohta
(Advanced Computing Systems Division)
1977 – “There is no reason anyone would want
a computer in their home”
“Pole olemas põhjust, et keegi sooviks koju arvutit”
Ken Olson, DEC (Digital Equipment Corporation) president,
esimees ja asutaja
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
31
Slide 32
Koduarvuti?
http://urbanlegends.about.com/library/bl_rand_home_computer.htm
© Peeter Ellervee
I207 - Digitaalloogika ja -süsteemid - L1
32