Digital Logic Systems מערכות לוגיות ספרתיות

1. Digital Logic Systemsמערכות לוגיות ספרתיות הרצאה מס' 1: מבוא אביב תשס"ט Itzik Alfy

2. מינהלות • מרצים: פרופ' יובל שביט, פרופ' גיא אבן • מתרגלים: עומר פיינזילבר, סמדר הר-נבו, עירד רטמנסקי • חדר 303, בנין הנדסת תכנה. טלפון: 8659 • דוא"ל: shavitt@eng.tau.ac.il • שעות קבלה: בתאום מראש בדוא"ל Itzik Alfy

3. Virtual.tau.ac.il Itzik Alfy

4. Virtual.tau.ac.il Itzik Alfy

5. מקורות • M.M. Mano, Digital Design, Prentice-Hall, 2001 (האוניברסיטה הפתוחה) • M.M. Mano and C.R. Kime, Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice-Hall, 1997 • G. Langholtz, A. Kandel and J.L. Mott, Foundations of Digital Logic Design, World Scientific, 1998 Itzik Alfy

6. ציון סופי • בוחן (B) : 19%-10% תאריך הבוחן: אחרי פסח • בחינה (T): 90%-81% Final = max[(0.19*B+0.8*T), (0.1*B+0.9*T)] • חובת הגשה של תרגילי בית (N-2) Itzik Alfy

7. מערכות לוגיות ספרתיות • מערכות - Systems • לוגיות - Logic • ספרתיות – Digital Itzik Alfy

8. מערכת ספרתית • מערכת שמטפלת באוסף סופי של אלמנטים של אינפורמציה. למשל: • אותיות האלפבית • ספרות • קלפי משחק • אותות בינריים • בניגוד למערכות אנלוגיות העוסקות באותות רציפים Itzik Alfy

9. מהפכה דיגיטלית The ENIAC (1946) The first digital general purpose programmable computer Itzik Alfy

10. ENIAC Data • 20 Decimal Accumulators • 19,000 Vacuum Tubes • 5000 Operations Per Second • Programmable by wires • 5.6 hours MTBF! • 175kW power consumption Itzik Alfy

11. Processors - 2008 • Tens of registers • Millions of Transistors • ~ 109 Operations Per Second • Residing programs • Weeks of MTBV (Mean Time between Viruses) • mW power consumption Itzik Alfy

12. Processors - 2008 ב־1965 ניסח מייסד אינטל, גורדון מור, את "חוק מור" - המחיר של מעבדים יורד בחצי כל 18 חודשים. Itzik Alfy

13. מטרת הקורס להקנות כלים לניתוח ותיכנון של מעגלים לוגים ספרתיים Itzik Alfy

14. נושאי הקורס • ייצוג מידע בינארי • מספרים, אריתמטיקה, קודים • אלגברה בוליאנית ושערים לוגיים • מעגלים לוגים צרופיים • מעגלים אריתמטיים, מושווה, מקודד, מרבב, ... • מעגלים סידרתים סינכרוניים Sequential Circuits • מה מכונה יכולה לחשב? Itzik Alfy

15. ייצוג מידע • ייצוג מספרים באמצעות מספרי בינארים באורך סופי • פעולות חשבון במספרים בינארים באורך סופי • קודים – ייצוג אותיות וספרות באמצעות מספרים בינארים Itzik Alfy

16. אלגברה בוליאנית • הגדרת השער הלוגי • משתנים לוגיים • פעולות לוגיות • פונקציות לוגיות Itzik Alfy

17. מעגלים לוגים • מעגלים צרופיים מעגלים בהם המוצאים הם פונקציה של הכניסות בלבד • מעגלים סדרתיים מעגלים בהם המוצאים הם פונקציה של הכניסות ושל רכיבי זכרון. Itzik Alfy

18. בסיסים 2: מחשבים ← 8, 16 5: רומא 10: הודו-ערבית 12: תריסר 20: מאיה, צרפתית 60: בבל, שעון שיטת המטבעות הבריטית: 1פאונד=20שילינג=240פנס

19. בסיס 60 2*60+27=147

20. ביולוגיה ה- DNA מורכב מ-4 בסיסים כימיים: A, G, C, U קודון: רצף של 3 בסיסים מקודד 20 חומצות אמיניות אפשריות גן:מספר קודונים חלבונים: שרשראות של חומצות אמיניות

21. Intel StrataFlash כל תא זכרון שומר שתי סיביות Intel Technology JournalQ4'97

22. קוד ASCII