Программа курса "Применение вычислительной техники к исследованию полупроводников"

(7 семестр, 36 часов, зачет)

1. Мир цифровых и аналоговых сигналов. Эквивалентность цифровых и аналоговых методов обработки сигналов; теорема Котельникова-Шеннона. Место ЭВМ в современном физическом эксперименте. Критерии целесообразности применения вычислительной техники.

2. Представление данных в ЭВМ. Системы счисления. Кодирование целых чисел со знаком и без знака и в формате BCD. Кодирование чисел в формате с плавающей запятой (стандарт IEEE-754). Представление символьной информации в ЭВМ: коды ASCII, КОИ-7, КОИ-8, кодовые страницы 866 и 1251 (Windows), Unicode. Представление данных в измерительных приборах.

Устройство и принципы работы ЭВМ. Место микропроцессоров в развитии вычислительной техники. Система команд. Ассемблер и языки программирования высокого уровня. Методы увеличения быстродействия современных процессоров.

Классификация запоминающих устройств (ПЗУ, ОЗУ, внешние запоминающие устройства). ПЗУ, программируемые маской, однократно программируемые и перепрограммируемые ПЗУ, их устройство. Флэш-память. Устройство статических и динамических ОЗУ. Принципы работы магнитных и оптических внешних ЗУ.

Принципы последовательной передачи данных. Протокол RS232, токовая петля. USB, Ethernet, I2C. Методы защиты данных от ошибок. Коды, исправляющие ошибки.

Параллельный интерфейс, его преимущества и недостатки. Ввод-вывод данных с квитированием (протокол Centronics).

Система прерывания: принцип работы, целесообразность применения. Организация многоуровневых прерываний и системы приоритетов.

Прямой доступ к памяти: общие принципы.

3. Сопряжение ЭВМ с экспериментом. Способы преобразования различных физических величин в электрические. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Аналого-цифровое преобразование: принципы и качественное сравнение различных способов преобразования (схема на параллельных компараторах, АЦП с поразрядным уравновешиванием, интегрирующий АЦП). Цифровой ввод-вывод.

Основная литература

1. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. (Серия "Массовая радиобиблиотека", сер. 1152.) -- М., Радио и связь, 1990.
2. Балашов Е.П. и др. Микро- и мини-ЭВМ. -- Л., Энергоиздат, 1984.
3. Управляющие вычислительные машины в АСУ технологическими процессами. П/ред. Т. Харрисона. -- Мир, 1975, т. 1.

Дополнительная литература

1. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов. -- Л., Радио и связь, 1988.
2. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник. Т. 1. -- М., Радио и связь, 1988.
3. Майоров В.Г., Гаврилов А.И. Практический курс программирования микропроцессорных систем. -- М., Машиностроение, 1989.


Другие курсы, читаемые на кафедре