پاورپوینت مدار منطقی(Digital Design)

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

- مدار منطقي(Digital Design)

هدف درس: دانشجويان با گذراندن اين درس ديدگاه وسيعي نسبت به جنبه هاي سخت افزاري مهندسي کامپيوتر پيدا ميکنند. دانش فني و مهارتهاي کسب شده در اين درس بعداً در دروس پيشرفته کامپيوتر بکار مي آيد.

جايگاه درس:
مدار منطقي
معماري کامپيوتر
طراحی کامپیوتری سیستم های دیجیتال
ریزپردازنده و زبان ماشین
الکترونیک دیجیتال
مدار منطقي پيشرفته
طراحی مدارهای واسط

اسلاید 3 :

سیستم دودویی و روش های کدگذاری (BCD، گری، همینگ، افزونی سه و .)
جبر بول و گیت های منطقی And, Or , Nor , Nand و .
ساده سازی سطح گیت
جدول کارنا
کویین مک کلاسکی
مدارهای ترکیبی (Combinational)
جمع کننده، ضرب کننده، تفریق گر، مقایسه گر
Multiplexer، De-multiplexer
انکدر، دیکدر
PAL، PLA، PROM
مدارهای ترتیبی (Sequential)
همزمان(Synchronous)
فلیپ فلاپ
رجیستر
حافظه
شمارنده
مدل مور و میلی
غیر همزمان(Asynchronous)
فهرست مطالب

اسلاید 4 :

ورود به سيستم ديجيتال
فصل اول:

اسلاید 5 :

- دیجیتال در مقابل آنالوگ
یک سیستم آنالوگ دارای مجموعه پیوسته از مقادیر است.
دماسنج جیوه ای (دمای هوا در حوزه ای از مقادیر پیوسته تغییر می کند)
چشم انسان

یک سیستم دیجیتالی یک مجموعه متناهی ناپیوسته از مقادیر دارد.
دماسنج دیجیتالی
دوربین دیجیتالی
سیگنال آنالوگ (قیاسی)
سیگنال دیجیتال (رقمی)

اسلاید 6 :

- ویژگی سیستم های دیجیتال
مدارهای ارزان
تنظیم و کالیبراسیون آسان
نویز کمتر

اسلاید 7 :

سيستم ده دهي اعداد (Decimal):
آشنايي پيچيدگي را پنهان مي کند؟
ده رقم 0..9
موقعيت ، وزن تعيين مي کند:

اسلاید 8 :

سيستم دودويي اعداد(binary):
آسان براي کامپيوتر ها, ناملموس براي ما
از ارقام دودويي(binary digits (bits))، به جاي ارقام ده دهي استفاده مي کند.
n بيت داده شده مي تواند نشانگر 2n عدد باشد.
در اين سيستم نيز موقعيت، وزن را تعيين مي کند.

اسلاید 10 :

تبديل از مبناي ده به مبناي دو
روش اول : تقسيمات متوالي
( 325 )10
325
162
( 101000101 )2

اسلاید 11 :

روش دوم : کاهش متوالي توان هاي دو
توان هاي دو :
1  2  4  8  16  32  64  128  256  512  1024  …
25 = 1 1 0 0 1

اسلاید 12 :

تبديل از مبناي دو به مبناي ده
( 1 0 1 1 1 0 )2
0 x 1
1 x 2
1 x 4
1 x 8
0 x 16
1 x 32
(46)10

اسلاید 13 :

25.43  11001.01101 … 0.43 * 2 = 0.86
0.86 * 2 = 1.72
0.72 * 2 = 1.44
0.44 * 2 = 0.88
0.88 * 2 = 1.76
…
اعداد اعشاري
بيتي:nاعداد بدون علامت در قالب
0 حداقل

2n – 1حداکثر
20 + 21 + … + 2a = 2( a + 1 ) - 1

اسلاید 14 :

اعداد علامت دار
1- سيستم علامت مقدار + : 0
- : 1
..
بيت علامت
n - 1
2 – سيستم متمم دو
258 – 194 = 258 + ( 999 – 194 ) + 1 – 1000 =
A – B = A + B + 1
متمم دو

اسلاید 15 :

در روش متمم دو :
1 0 0 1 0 1 1 = +20 + 21 + 23 – 26 = - 53
بيتي عينا مشابه نمايش آن در سيستم nتمرين : يک عدد منفي پيدا کنيد، که روش نمايش آن در سيستم متمم دو و قالب
بيتي باشد.nعلامت مقدار و قالب
تمرين : سيستمي براي ارائه اعداد اعشاري منفي نشان دهيد که به کمک آن بتوان جمع و تفريق را انجام داد و درگير رقم
قرض نشد.

اسلاید 16 :

سيستم متمم دو سيستم متمم يک سيستم علامت مقدار
000 = +0000 = +0000 = +0001 = +1001 = +1001 = +1010 = +2010 = +2010 = +2011 = +3011 = +3011 = +3100 = -0100 = -3100 = -4101 = -1101 = -2101 = -3110 = -2110 = -1110 = -2111 = -3111 = -0111 = -1
روش هاي ممکن جهت نمايش اعداد علامت دار:

اسلاید 20 :

مکمل 9 عدد دهدهی N برابر است با : (10n-1) – N
مکمل 10 عدد دهدهی N برابر است با: 10n – N
مکمل 1 عدد باینری N برابر است با : (2n-1) – N
مکمل 2 عدد باینری N برابر است با: 2n – N
مکمل گیری
در کامپیوترهای دیجیتالی از تکنیک مکمل گیری برای انجام عمل تفریق استفاده می کنند.
برای پیدا کردن مکمل 1 یک عدد باینری تمام 0 ها را به 1 و تمام 1 ها را به 0 تبدیل کنید.
برای پیدا کردن مکمل 2 ، مکمل 1 را با 1 جمع کنید.
یک راه دیگر این است که اولین 1 را از سمت راست پیدا کرده و تمام ارقام بعد از آن را معکوس کنید.