Technika Cyfrowa 1 wykład 1: kody. Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej

Transkrypt

1 Technika Cyfrowa 1 wykład 1: kody Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej Jacek.Mazurkiewicz@pwr.edu.pl

2 Sprawy formalne konsultacje, p. 225 C-3: PN: 12:45-15:15, PT: 14:30-16:00 trochę slajdy: trochę Wiktor Zin kolokwium zaliczeniowe na wykładzie: - czwartek TC1 to ino wykład - zadania o charakterze: namaluj układ - pytanie bonusowe!

3 TC1 o czym będzie kody i podstawy arytmetyki stałoprzecinkowej, funkcja boolowska opis i sposoby minimalizacji, układy kombinacyjne i sekwencyjne czyli: układy konwersji kodów, układy arytmetyczne, przerzutniki i rejestry, liczniki, automaty Moore a i Mealy ego, układy zamków cyfrowych, wstęp do PLD, chyba łatwe?

4 TC1 cele i efekty kształcenia \CELE PRZEDMIOTU C1. Zdobycie podstawowej wiedzy z zakresu systemów liczbowych, kodów i arytmetyki. C2. Zdobycie podstawowej wiedzy o funkcjach logicznych, zasadach ich zapisu i przekształcania. C3. Zdobycie podstawowej wiedzy o konstrukcji, projektowaniu, analizie, syntezie i aplikacji kombinacyjnych układów logicznych. C4. Zdobycie podstawowej wiedzy o konstrukcji, projektowaniu, analizie, syntezie i aplikacji sekwencyjnych układów logicznych. PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 zna podstawowe systemy liczbowe oraz fundamenty arytmetyki stałoprzecinkowej. PEK_W02 definiuje funkcje logiczne, opisuje sposoby ich przedstawiania i minimalizacji oraz zasady realizacji sprzętowej. PEK_W03 zna funkcjonalne bloki logiczne oraz sposoby ich opisu. PEK_W04 zna metodykę projektowania, analizy, syntezy i aplikacji kombinacyjnych i sekwencyjnych układów logicznych.

5 TC1 - literatura masz kontakt z wykładem dasz radę bez problemu! Podstawy Techniki Cyfrowej A. Skorupski, Podstawy Techniki Cyfrowej P. Misiurewicz Układy Scalone TTL w Systemach Cyfrowych - J. Pienkos, J. Turczyński Elementy i układy cyfrowe J. Piecha Układy elektroniczne, cz. III. Układy i systemy cyfrowe - J. Baranowski, B. Kalinowski, Z. Nosal Układy Cyfrowe - Podstawy teoretyczne i metody syntezy - W. Traczyk Układy scalone CMOS - M. Łakomy, J. Zabrodzki

6 Kod - definicja Kod danego zbioru symboli wzajemnie jednoznaczne przyporządkowanie każdemu symbolowi ze zbioru jednego i tylko jednego wektora informacji w TC: symbol = ciąg bitowy, info = liczby 1 bit elementarna jednostka informacji cyfrowej: 1 lub 0 logiczne parametry podstawowe: - długość kodu (N) liczba bitów wektora - pojemność kodu (P) liczba kombinacji w kodzie - P 2 N

7 Klasyfikacja kodów systematyczne i niesystematyczne - systematyczne jest reguła - niesystematyczne książka kodowa wagowe i bezwagowe - wagowy pozycja waga - bezwagowy brak przypisania zupełne i niezupełne - zupełny: P = 2 N - niezupełny: P < 2 N możliwe różne klasyfikacje funkcjonalne

8 Naturalny Kod Binarny (NKB) i krewniacy 0 X (10) 2 N -1 a N-1 a N-2 a N-3 a 0 a i {0,1} X (10) = 2 N-1 a N N-2 a N a 0 zupełny, wagowy, systematyczny liczby całkowite dodatnie i zero Znak Moduł (Z-M) 80: : : : 1000 Uzupełnienie Jedynkowe (U1) 80: : : : 1111

9 U2 w TC = Uzupełnienie Dwójkowe

10 U2 Uzupełnienie Dwójkowe całkowite: -2 N-1 X (10) 2 N-1-1 a N-1 a N-2 a N-3 a 0 a i {0,1} X (10) = -2 N-1 a N N-2 a N a 0 ułamkowe: -1 X (10) 1-(1/2 N-1 ) a N-1 a N-2 a N-3 a 0 a i {0,1} X (10) = -a N-1 +(1/2)a N-2 +(1/4)a N-3 +(1/2 N-1 )a 0 zupełny, wagowy, systematyczny liczby całkowite i ułamkowe, dodatnie, zero, ujemne

11 4-bity U2 całkowity U2 ułamkowy , , , , , , , , , , , ,

12 Dziesiętny, HEX i BCD Dziesiętny cyfry od 0 do 9 - wagowy (10), zupełny, systematyczny = 1* * *10 0 HEX cyfry: od 0 do 9, A, B, C, D, E, F - wagowy (16), zupełny, systematyczny - 12A = 1* * *16 0 BCD piła łańcuchowa + NKB = upakowany - wagowy (10 i 2), niezupełny, systematyczny