Digital representasjon

Like dokumenter
Dagens temaer. Dagens temaer er hentet fra P&P kapittel 3. Motivet for å bruke binær representasjon. Boolsk algebra: Definisjoner og regler

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Kort repetisjon fra forrige gang. Kombinatorisk logikk

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and. ! Kort repetisjon fra forrige gang

Hva gikk vi gjennom forrige uke? Omid Mirmotahari 3

Ferdighetsmål: Kunne forenkle boolske uttrykk Kunne implementere flerinputs-porter med bare 2-inputs porter

INF1400. Karnaughdiagram

Forelesning 2. Boolsk algebra og logiske porter

INF1400 Kap 02 Boolsk Algebra og Logiske Porter

Emnenavn: Datateknikk. Eksamenstid: 3 timer. Faglærer: Robert Roppestad. består av 5 sider inklusiv denne forsiden, samt 1 vedleggside.

Oppsummering av digitalteknikkdelen

Repetisjon digital-teknikk. teknikk,, INF2270

Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur

Høgskoleni østfold EKSAMEN. Emnekode: Emne: ITD13012 Datateknikk (deleksamen 1, høstsemesteret) Dato: Eksamenstid: kl til kl.

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016

Forelesning 8. CMOS teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

INF1400 Kap 1. Digital representasjon og digitale porter

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016

INF2270. Boolsk Algebra og kombinatorisk logikk

Løsningsforslag til regneøving 6. a) Bruk boolsk algebra til å forkorte følgende uttrykk [1] Fjerner 0 uttrykk, og får: [4]

Digitalstyring sammendrag

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag i digitalteknikkoppgaver INF2270 uke 5 (29/1-4/2 2006)

REGEL 1: Addisjon av identitetselementer

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer MOSFET Strømforsyning

Datamaskiner forholder seg bare til 0-er og 1-ere»,

Høgskoleni østfold EKSAMEN. Dato: Eksamenstid: kl til kl. 1200

INF1400 Kap 0 Digitalteknikk

EKSAMEN (Del 1, høsten 2015)

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer

UNIVERSITETET I OSLO

Matriser. Kapittel 4. Definisjoner og notasjon

Forelesning 3. Karnaughdiagram

TALL. 1 De naturlige tallene. H. Fausk

LØSNINGSFORSLAG 2006

Datamaskinens oppbygning

4 kombinatorisk logikk, løsning

b) Lag to likninger med ulik vanskegrad (en ganske lett og en vanskelig), der svaret i begge skal bli x = -3. Løs også likningene.

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer

UNIVERSITETET I OSLO

4 Matriser TMA4110 høsten 2018

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK

Ekvivalente utsagn. Eksempler: Tautologi : p V p Selvmotsigelse: p Λ p

Litt enkel matematikk for SOS3003

Løsningsforslag til 1. del av Del - EKSAMEN

Notater: INF2270. Veronika Heimsbakk 10. juni 2014

Dagens tema. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Repetisjon, design av digitale kretser. Kort om 2-komplements form

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK, LF DIGITALTEKNIKKDELEN AV EKSAMEN (VERSJON 1)

MAT1030 Forelesning 6

Prosent- og renteregning

Gauss-Jordan eliminasjon; redusert echelonform. Forelesning, TMA4110 Fredag 18/9. Reduserte echelonmatriser. Reduserte echelonmatriser (forts.

UNIVERSITETET I OSLO

- - I Aile trykte og skrevne. samt kalkulator

a) Tala i tabellen under skal grunntalskonverterast. Alle rutene i tabellen skal fyllast ut. Vis framgangsmåten. BIN OCT HEX DEC

Vi startet forelesningen med litt repetisjon fra forrige uke: Det omvendte, kontrapositive og inverse utsagnet. La p og q være to utsagn, og p -> q

Kapittel 4: Logikk (utsagnslogikk)

MAT1030 Diskret Matematikk

UNIVERSITETET I OSLO

RAPPORT LAB 3 TERNING

Plenumsregning 1. Kapittel 1. Roger Antonsen januar Velkommen til plenumsregning for MAT1030. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode

Hovedpunkter. Digital Teknologi. Digitale Teknologi? Digitale Teknologi? Forelesning nr 1. Tall som kun er representert ved symbolene 0 og 1

IN1020. Logiske porter om forenkling til ALU

Institiutt for informatikk og e-læring, NTNU Kontrollenheten Geir Ove Rosvold 4. januar 2016 Opphavsrett: Forfatter og Stiftelsen TISIP

Emnekode: LGU Emnenavn: Matematikk 1 (5 10), emne 1. Semester: VÅR År: 2016 Eksamenstype: Skriftlig

Oppgavesett med fasit

Velkommen til plenumsregning for MAT1030. MAT1030 Diskret matematikk. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode. Eksempel fra boka. Eksempel

Et utsagn (eng: proposition) er en erklærende setning som enten er sann eller usann. Vi kaller det gjerne en påstand.

Øvingsforelesning 1 Python (TDT4110)

Oppgave 2 Maskinkode (vekt 12%)

Enkle logiske kretser Vi ser på DTL (Diode Transistor Logikk) og 74LSxx (Low Power Schottky logikk)

MAT1030 Diskret matematikk

Løsningsforslag til eksamen i INF2270

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Oppbygging av flip-flop er og latcher. Kort om 2-komplements form

Litt enkel matematikk for SOS3003. Om matematikk. Litt om kva vi treng. Erling Berge

Digital Teknologi. Forelesning nr 1

Forberedelseskurs i matematikk

Et utsagn (eng: proposition) er en erklærende setning som enten er sann eller usann. Vi kaller det gjerne en påstand.

MAT1030 Plenumsregning 1

Litt enkel matematikk for SOS3003

INF1800 Forelesning 6

UNIVERSITETET I OSLO

NY EKSAMEN Emnekode: ITD13012

Plenumsregning 1. MAT1030 Diskret Matematikk. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode. Velkommen til plenumsregning for MAT1030

1.8 Binære tall EKSEMPEL

MAT1030 Diskret Matematikk

INF1800 LOGIKK OG BEREGNBARHET

INNHOLD SAMMENDRAG ALGEBRA OG FUNKSJONER

Eksamen INF2270 våren 2018

1. del av Del - EKSAMEN

Kapittel 4. Algebra. Mål for kapittel 4: Kompetansemål. Mål for opplæringen er at eleven skal kunne

Typisk: Kan det være både nøkkelord og navn, så skal det ansees som nøkkelord

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

VEILEDNING TIL LABORATORIEØVELSE NR 4

Emne 13 Utsagnslogikk

Typisk: Kan det være både nøkkelord og navn, så skal det ansees som nøkkelord

Transkript:

Digital representasjon Nesten alt elektrisk utstyr i dag inneholder digital elektronikk: PC er, mobiltelefoner, MP3-spillere, DVD/CD-spillere, biler, kjøleskap, TV, fotoapparater, osv osv. Hva betyr digital? prosessering eller behandling av informasjon ved bruk av numeriske metoder (dvs. tall) eller med diskrete enheter De første datamaskiner brukte radiorør Størrelse og effektforbruk som en vanlig lyspære En meget enkel datamaskin laget av radiorør har effektforbruk på mange kw og avgir nesten alt som varme Revolusjon: Oppfinnelsen av transistoren Grunnlaget for vår digitale hverdag! Den egentlige årsaken til teknologiutviklingen de siste tiårene I prinsippet fungerer de fleste datamaskiner ganske likt i dag som de gjorde på 1940-tallet. Utviklingen består stort sett i at datamaskinene har blitt mindre i takt med teknologien, og man har fått plass til langt flere elementer i f.eks. CPUer. 1/10

Transistorens virkemåte (1) En transistor kan sammenlignes med en elektrisk bryter Bryteren er enten AV eller PÅ En transistor kan være svært liten: State-of-art transistor-teknologi: 0.0000000045m lengde og 0.000000009m bredde 4.5 10-8 m 9 10-8 m, dette kalles 45nm-teknologi På et lite areal får man plass til mange millioner transistorer Svært mye regnekraft på størrelse med f.eks. et knappenålshode I 45nm teknologi: ca. 30 millioner transistorer hvis hodet er 1.5mm i diameter Intel 4004 (1971) hadde 2300 transistorer Itanium Dual Core (2006) har 1,7 milliarder transistorer (90nm-teknologi) Siste Intel prosessor: Intel Core i7 Quad Extreme (Bloomfield) (har ca. 731 millioner transistorer i 45nm-teknologi (november 2008) Transistoren bruker svært lite strøm når den enten er AV og PÅ Men likevel noe, og denne hvilestrømmen varierer fra transistor til transistor 2/10

Transistorens virkemåte (2) Transistoren bruker mer strøm når den enten slås AV eller PÅ Kan endre tilstand i løpet av nanosekunder (10-9 sekunder) Svitsjetid og -strøm varierer fra transistor til transistor Umulig å lage en transistorer som helt AV eller helt PÅ Umulig å lage to transistorer som er identiske Variasjon i hvilestrøm, svitsjetid og -strøm Konklusjon: Trenger informasjons-representasjon som er robust Må tolerere at transistoren aldri er helt AV eller PÅ Må også tolerere variasjoner mellom transistorer Løsning: 2-tallsystemet som kun har to verdier: 0 og 1 3/10

Transistorens virkemåte (3) Kommentar: verdiene er for temmelig gammel og utdater teknologi, dagens teknologi har forsyningsspenning på litt over 1V 4/10

Boolsk algebra I Boolsk algebra har variablene kun to verdier: 0 og 1 Benevnes også TRUE og FALSE En boolsk variabel har enten verdien 0 eller 1 Må ikke forveksles med tallene 0 og 1 i titallsystemet Boolsk algebra har tre basisoperatorer: AND, OR og NOT AND: Boolsk produkt OR: Boolsk sum NOT: Invertering Merk: og + har ingenting med multiplikasjon og addisjon i vanlig algebra å gjøre! 5/10

Boolsk Algebra (forts.) Andre boolske funksjoner defineres vha AND, OR og NOT: a XOR b = (a AND (NOT b)) OR ((NOT a) AND b) = a b + a b a XNOR b = (a AND b) OR ((NOT a) AND (NOT b)) = a b + a b a NAND b = NOT (a AND b) = a + b (Merk denne!) a NOR b = NOT (a OR b) = a b (Merk denne også!) De to siste reglene bruker de Morgans teorem: (a b) = a + b (a + b) = a b 6/10

DeMorgans teorem Kan vise DeMorgans teorem for NAND og NOR ved å sette opp tabell for hver side 7/10

Boolske regneregler Andre regneregler i boolsk algebra: a + a = 1 a + a = a a + 0 = a a x a =0 a x a = a a x 1 = a a + 1 = 1 a x 0 = 0 (a ) = a a + b = b + a ab = ba (Kommutativ) a + (b + c) = (a + b) + c a(bc)=(ab)c (Assosiativ) Regnereglene kan brukes til å forenkle uttrykk: Eksempel 1: ab + ab = a(b + c) = ab + ac a + bc = (a + b)(a + c) (Distributiv) Eksempel 2:abc + a bc + a bc (a + c) = 8/10

Boolske funksjoner Beskrives med funksjonsuttrykk eller sannhetsverditabell Eksempel 1: Funksjon med 2 variable: F = ab + a b Eksempel 2: Funksjon med 3 variable G= abc + a c + ab 9/10

Boolske funksjoner (forts.) Funksjonsuttrykk egner seg best ved få variable og ledd Sannhetsverditabell egner seg for funksjoner med mange ledd og variable, og for maskin-representasjon (eks datamaskin-assistert design) Enkle funksjoner representeres grafisk ved hjelp av symboler kalt (logiske) porter: 10/10