EDA 45 - Digitl och Dtorteknik 2009/0 Kursen hnlr om en teknik som ligger till grun för välbeknt vrgsprylr Mobiltelefoner, meispelre; mp3, IPOD igitlboxr, "lptops, hemm-bio spelkonsoler mikrovågsugnr huslrm, "smrtcrs" etc. 2
Smm teknik ligger också till grun för ett stort ntl v smhällets teknisk system rbetssttioner bilr flygpln trfiksystem lrmsystem robotr processmskiner meicinsk pprtur rymfrkoster m fl 3 All ess teknisk "prylr" och system innehåller igitl system. Kursen hnlr els om igitl teknik som är funmentlt för skpnet v igitl system els om torteknik som i sin tur är funmentlt för skpnet v progrmmere igitl system. Kärnn i et progrmmere igitl systemet är en mikroprocessor. 4 2
Mikroelektronikens utveckling Antlet trnsistorer som ryms på en kiselbrick... 5 Kursens genomförne, kursmteril Föreläsningr Demonstrtionsövningr Simultor- Koningsövningr Lbortioner Exmintion Johnson, Lrsson & Arebrink: Grunläggne igitl-och torteknik. Kompenium, Inst för torteknik, CTH, 2008. Del. Digitl teknik Presenttionsmteril vi föreläsningr, VIKTIGT, Viss moment som behnls på föreläsningr finns inte i nnn littertur. Finns i PDF-formt på kursens hemsi. Arbetsbok för DigiFlex. Utg. 4, 2008. Arbetsbok för MC2, utg 3, 2008, (nväns i senre el och i näst kurs). Följne tryckt häften säljs i en bunt Instruktionslist för FLEX-processorn. Instruktionslist för mikroprocessorn CPU2. Lbortions-PM nr -5. Inst för torteknik, CTH, 2009. Kompletterne övningsmteril Simultorer för Winows, hämt från kursens resurssi. FLEX Distribution 2009 MC2 Distribution 2009 Här finns också kompletterne mteril på PDF-formt Allt tryckt mteril finns på DC. 6 3
Lbortioner Lbortionern omfttr hemuppgifter som skll vr löst och reovise före lbortionstillfället. (Se respektive lbortions-pm). Sån förberene uppgifter behnls också uner simultorkonings- övningrn. Vi lbortionstillfället löser ll iniviuellt en enklre uppgift. Hnlere kontrollerr En hnlere skll beöm rbetet efter lbortionen. Kom i ti och hst ej igenom uppgiftern. Är u p.g. sjukom eller nnn ngelägen orsk förhinr tt elt vi ett lbortionstillfälle skll ett omeelbrt meels till lbortionschefen. 7 Lbortionsutrustning Digitlmskin me utbytbr logik- och tor-mouler Enkortstor och lbortionskort 8 4
Simultorövningr Lbortionsutrustningen stuers också me hjälp v simultorer. Vi jobbr me ess uner speciell simultorövningr. De är också vse för hemverksmhet. Lbortioner kn oftst förberes me hjälp v simultorer. 9 Exmintion Kursen vsluts me en 4-timmrs skriftlig tentmen på hel kursen. Tillåtn hjälpmeel: Instruktionslist FLEX Instruktionslist för CPU2 För gokänt slutbetyg forrs gokän tentmen och gokän lbortionskurs. 0 5
Trnsistorn som strömställre... I princip kn mn rbet me siffror i vilket tlsystem som helst. ut Eftersom et är enklst tt konstruer komponenter som kn växl melln två tillstån (som mn kn beteckn "0" och "") hr et binär tlsystemet blivit helt ominerne inom igitltekniken. in ut ut Någr olik teknologier... TTL (Trnsistor-Trnsistor- Logic) MOS (Metl Oxie Silicon) CMOS (Complementry MOS) Mer om ett kommer i kursen Digitlteknik FK 2 6
Digitlteknik = Sifferteknik Sifferiniktorn hr sju segment. Vrje segment (,b,c...) kn täns iniviuellt. f e g b c Sifferiniktor 3 Exempel: Sifferiniktor Ingångr b c e f g f g b e c Sifferiniktor 0V För enn sifferiniktor gäller tt när en "ett" läggs på en v ess ingångr tex, så syns -segmentet i sifferfönstret. En "noll" på en ingång meför tt motsvrne segment är osynligt. Sifferiniktorn som viss här hr mtningsspänningen 5V. Det norml är å en "ett" motsvrs v spänningen reltivt jor och en noll v 0V 4 7
Exempel: Sifferiniktor 0 0 b c e f g f g b e c Sifferiniktor 5 Från fysiklisk storhet till iskret koor 6 8
Kvntisering Vi ANALOG/DIGITAL omvnling förlors informtion... kvntiser signl 3 2 Kvntiseringssteg,5-2,5 -,5-0,5 0,5,5 2,5 - -2-3 uppmätt nlog signl 0,5 0,5,5 Kvntiseringsfelet: =kvntisert väre verkligt väre -0,5 < 0,5 7 Typisk iskret element on/off-vären strömställre, enkl givre Deciml tl nturlig tl heltl Alfnumerisk tecken Fysiklisk storheter unipolär bipolär Från olik typer v givre För informtionsutbyte Vi väljer koning beroene på tillämpning... 8 9