Статья опубликована в рамках: CXXIX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 сентября 2023 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Радиотехника, Электроника
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
РАЗРАБОТКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
DEVELOPMENT OF EDUCATIONAL MATERIALS FOR TEACHING THE BASICS OF DIGITAL ELECTRONICS
Polina Pavlova
Student, Institute of Physical Research and Technology, Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN),
Russia, Moscow
Egor Starovoitov
Student, Department of Applied Informatics and Probability Theory, Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN),
Russia, Moscow
Nikolai Nikolaev
Supervisor, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Institute for Physical Research and Technology, Faculty of Physical, Mathematical and Natural Sciences, Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN),
Russia, Moscow
Цифровая электроника — востребованное и стратегически важное направление для нашей страны. В целях обеспечения постоянного потока поступающих на данное направление студентов мы хотим предложить проект, способный заинтересовать людей в изучении этой области. Для достижения этой задачи мы хотим предложить курсы по сборке компьютера архитектуры SAP-1 (SimpleAsPossible), который поможет студентам лучше освоить такую учебную дисциплину, как “Архитектура компьютера”, и развить свои инженерные навыки. Сначала планируется изучить принципы работы с устройствами, необходимыми для цифровой электроники и ответить на вопрос “как показать булеву алгебру на примере диодов”. На последних занятиях будет разработка ассемблера, транслятора, компоновщика и программатора под этот компьютер, что позволит студентам подробно изучить преобразование программ из читаемого кода в двоичный файл.
Теперь давайте немного обсудим, почему для данной цели была выбрана именно эта архитектура компьютера. SAP-1 (SimpleAsPossible) — это архитектура вычислительной машины, разработанная специально в академических целях, позволяющая понять основные идеи и концепции построения компьютера, не сильно углубляясь в детали. Также SAP-1 представляет собой фон Неймановскую архитектуру с шинной организацией. Компьютер использует 8-битную центральную шину и состоит из 10 основных компонентов. В литературе рассматривается 3 основных подхода к реализации данной архитектуры:
- Реализация на основе технологии ПЛИС [1]
- Сборка на печатной плате [2]
- Сборка на макетных платах [3]
Несмотря на наличие нескольких реализаций, наша идея остается актуальной по главной причине: от сборки к сборке люди используют слегка отличающиеся детали, поэтому новичку не так-то просто будет повторить чужой результат, не беспокоясь о закупке нужных компонентов и чтением технической спецификации. Мы хотим упростить этот процесс, предоставив унифицированный набор деталей, легко доступных в России, снабдив набор подробными инструкциями по сборке, теоретическими материалами и распечатками карт данных.
Список литературы:
- K. Okonkwo. Design and Implementation of a Simple-As-Possible 1 (SAP-1) Computer using an FPGA and VHDL. URL: https://karenok.github.io/SAP-1-Computer/#reference-1 (дата обращения: 7.09.2023)
- B. Eater. SAP-1 Processor Architecture. URL: https://dangrie158.github.io/SAP-1/ (дата обращения: 7.09.2023)
- B. Eater. Build an 8-bit computer from scratch. Онлайн. В доступе: https://eater.net/8bit/ (дата обращения: 7.09.2023)
дипломов
Оставить комментарий