Anda põhiteadmisi Boole'i loogikast, loogikafunktsioonidest ning arvuti riistvara funktsioneerimise alustest. Käsitleda põhiprintsiipe, mis on ühised kõigile arvutitele ja protsessoritele, sõltumata nende tootjast.

To give basic knowledge about Boolean logic, logic functions and the basics of functioning of the computer hardware. The subject deals with the main principles which are common for all computers and processors regardless of their manufacturer.

Üliõpilane teab Boole'i loogika põhimõisteid ja põhiseadusi, tunneb loogikafunktsioonide ja loogikaskeemide esitusviise ning minimeerimise algoritme, oskab kasutada funktsionaalseid loogikalülitusi (trigerid, registrid, koodrid ja dekoodrid). Üliõpilane on omandanud teadmised järgmistest teemadest: protsessori üldstruktuur ja käsu täitmine, mikroprogramm, juhtautomaat, operatsioonautomaat; RISC ja CISC protsessorid, konveier; staatiline ja dünaamiline mälu; optiline mälu, pinumälu; siinid ja andmevahetus. Üliõpilane oskab kasutada mälutestimist ja kontrolleri programmeerimist.

A student knows fundamental concepts and basic laws of Boolean logic, knows representations of logic functions, logic circuits and their minimization algorithms, is able to use functional logic switching: triggers, registers, encoders and decoders. A student knows and is aware of: processor structure and instruction execution, microprogram; control unit, RALU; RISC and CISC processors, pipe; static and dynamic memory; optical memory, stack memory; buses and data transmission. A student is able to use memory testing and controller programming.

Boole'i loogika, loogikafunktsioonid, normaalkujud, minimeerimismeetodid. Boole'i funktsioonide realiseerimine arvuti riistvaras. Arvuti elemendid: trigerid, registrid, loendurid, summaatorid, dekoodrid, multipleksorid ja koodimuundurid. Mälud: staatilised, dünaamilised, püsi- ja muutmälud. Protsessori struktuur ja käskude täitmine. Käsuvormingud. Assembler ja masinkood. Proprogrammid. Operatsioonautomaat: aritmeetika-loogika seade ja registermälu. Juhtautomaat: Mealy ja Moore mudel, realisatsioon jäigal loogikal, püsimälul ja loogikamaatriksil. Andmevahetus protsessori ja väliskeskkonna vahel: katkestused, otsepöördus, adresseerimine ja prioriteedid. Mikroarvuti: mikroprotsessor, rööp- ja jadaliides, taimer, katkestuste kontroller, otsepöördusrežiimi kontroller ja andmevahetuse alused nende vahel.

Boolean logic, logic functions, normal forms, minimization methods. Boolean functions realization in computer hardware. Elements of a computer: trigger circuits, registers, counters, adders, decoders, multiplexers and code converters. Types of memory: static, dynamic, read-only and random access memory. Processor structure, instruction execution. Instruction formats. Assembler and machine code. Proprograms. RALU: arithmetic and logic unit and register. Control unit: Mealy and Moore models, realization using crisp logic, ROM and logic matrix. Data transmission between the processor and external environment: interruptions, direct access, addressing and priorities. Microcomputer: microprocessor, parallel and serial interfaces, timer, interruption controller, direct access controller and the foundations of data transmission between them.

Eristav hindamine

Grading

Semestri jooksul tuleb sooritada kontrolltööd, kodutööd ja praktilised kontrolltööd. Kodu- ja kontrolltööde arvu ja sisu ning eksami läbiviimise vormi määrab õppejõud semestri alguses.

During the semester students complete homeworks, practical works and auditorium tests. The number and the content of works are defined in the beginning of semester.

Lensen, H., Kruus M., Diskreetne matemaatika, TTÜ kirjastus, 2006;
Clements, A. The Principles of Computer Hardware. Oxford University Press, 2000, Tanenbaum, Andrew S. Structured Computer Organization, Prentice Hall, 2006

-