Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49810
Назва: | Розробка 8-бітного центрального процесора |
Інші назви: | Development of an 8-bit central processor |
Автори: | Магдич, Степан Ігорович Mahdych, Stepan |
Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
Бібліографічний опис: | Магдич С.І. Розробка 8-бітного центрального процесора : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. Є.В. Тиш. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 49 с. |
Bibliographic description: | Mahdych S. Development of an 8-bit central processor : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Stepan Mahdych - Ternopil, TNTU, 2025 – 49 p. |
Дата публікації: | 19-чер-2025 |
Дата подання: | 26-чер-2025 |
Дата внесення: | 22-лип-2025 |
Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Країна (код): | UA |
Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Науковий керівник: | Тиш, Євгенія Володимирівна Tysh, Ievgeniia |
Члени комітету: | Лобур, Тарас Богданович Lobur, Taras |
УДК: | 004.3 |
Теми: | комп’ютерна система процесор комп’ютерна логіка,центральний процесор мікросхема. computer system processor computer logic central processing unit microchip. |
Кількість сторінок: | 49 |
Короткий огляд (реферат): | Об’єкт проєктування – 8-бітний центральний процесор.
Проєкт складається з чотирьох розділів.
Перший розділ присвячено аналізу технічного завдання. Приводиться
детальний аналіз компонентів, логічних елементів пристрою.
Другий розділ присвячений проєктуванню компонентів з логічних
елементів, логічних компонентів з польових транзисторів методом логічного
сімейста CMOS, яке, також, обґрунтовано, після цього проводиться
тестування.
Третій розділ показує вибір та заміну певних компонентів 8-бітного
центрального процесора на існуючі варіанти для спрощення схем та
зменшення їх кількості. Усі елементи перекомпоновуються.
Четвертий розділ присвячений вимогам безпеки на робочу місці та
опису працездатності людини–оператора The object of the project is an 8-bit central processing unit (CPU). The project consists of four chapters. The first chapter is dedicated to the analysis of the technical assignment. A detailed analysis of the components and logical elements of the device is provided. The second chapter focuses on the design of components based on logic gates, as well as logic components built using field-effect transistors with CMOS logic family technology; the choice of this family is also explained. The second chapter is dedicated to the design of components using logic gates and the development of logic components based on field-effect transistors using the CMOS logic family method, which is also explained. After that, testing is performed. The third chapter presents the selection and replacement of certain components of an 8-bit central processors with existing alternatives to simplify the circuits and reduce their number. All elements are restructured. The fourth chapter focuses on workplace safety requirements and the description of human operator performance. |
Зміст: | ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 10 1.1 Кваліфікація 8-бітного процесора 10 1.2 Опис компонентів 8-бітного процесора, їх принцип роботи 11 1.3 Аналіз логічних сімейств 13 1.4 Опис проєктованих пристроїв 14 1.4.1 Аналіз логічних елементів 14 1.4.2 Аналіз мультиплексора 14 1.4.3 Аналіз суматора 15 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 17 2.1 Опис проєктованих пристроїв 17 2.2 Проєктування компонентів 18 2.2.1 Проєктування логічних елементів 18 2.2.2 Проєктування мультиплексора 21 2.2.3 Проєктування суматора 22 2.2.4 Проєктування арифметико-логічного пристрою 24 2.2.5 Проєктування тригерів 27 2.2.6 Проєктування регістрів 29 2.3 Проєктування декодера 29 2.3.1 Проєктування генератора фаз 30 2.3.2 Проєктування декодера інструкцій 31 2.3.3 Проєктування RAM 32 2.3.4 Зв’язування елементів декодера 33 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 35 3.1 Вибір компонентів для проєктування комп’ютерної логіки 35 3.1.1 Заміна логічних елементів 35 3.1.2 Заміна мультиплексорів 35 3.1.3 Вибір 8-бітного регістра 36 3.1.4 Вибір компонентів для створення тактових сигналів 37 3.1.5 Заміна адресних декодерів 37 3.1.6 Заміна тригерів 38 3.2 Заміна елементів на схемах 39 3.3 Проєктування додаткової периферії 41 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 42 4.1 Вимоги безпеки до робочих місць для виконання робіт 42 4.2 Працездатність людини – оператора 44 ВИСНОВКИ 46 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 47 Додаток A Технічне завдання Додаток Б Схеми електричні принципові операційних елементів Додаток В Перелік елементів Додаток Г Перелік елементів |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49810 |
Власник авторського права: | © Магдич Степан Ігорович, 2025 © Mahdych Stepan, 2025 |
Перелік літератури: | Жаровський Р.О., Луцик Н.С., Осухівська Г.М., ПаламЛупенко С.А., Пасічник В.В., Тиш Є.В. Комп’ютерна логіка. Навчальний посібник. Львів: Видавництво «Магнолія 2006», 2024. 354 с.ар А.М., Тиш Є.В. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 39 с. Паламар М.І., Стрембіцький М.О., Паламар А.М. Проектування комп’ютеризованих вимірювальних систем і комплексів. Навчальний посібник. Тернопіль: ТНТУ. 2019. 150 с. Психофізіологічні принципи організації роботи оператора. URL: https://buklib.net/books/26532/ (дата звернення: 19.05.25р.) ДСТУ 7299:2013 Дизайн і ергономіка. Робоче місце оператора. Трофімов Ю. Л. Інженерна психологія. Функціональні стани оператора. URL: https://subj.ukr-lit.com/inzhenerna-psixologiya-trofimov-yu-l-4-4-funkcionalni-stani-operatora/ (дата звернення 19.05.25р.). Геврик Є.О. Охорона праці. К.: Ельга, Ніка-Центр, 2003. 76 с. ДСТУ 8604:2015 Дизайн і ергономіка. Робоче місце для виконання робіт у положенні сидячи. Загальні ергономічні вимоги. Способи і засоби захисту від статичної електрики. URL: https://studies.in.ua/bjd-zaporojec/1252-133-sposobi-zasobi-zahistu-vd-statichnoyi-elektriki.html (дата звернення 20.05.25р.) ДСТУ 7299:2013 Дизайн і ергономіка. Робоче місце оператора. Rinki G., Jaipal B. Tri-state Elastic Buffer Design. URL: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=ab6eb9512295efde4983defaca598247e976b784 (дата звернення 20.03.25р.). Ravi R., Sima A. Tri-State Buffer with Common Data Bus. URL: https://www.slideshare.net/slideshow/tristate-buffer-with-common-data-bus/38856390 (дата звернення 20.03.25р.). Latches and Flip-Flops. URL: https://www.cs.ucr.edu/~ehwang/courses/cs120b/flipflops.pdf (дата звернення 24.03.25р.). Sarah L. Mastering Digital Logic Families. URL: https://www.numberanalytics.com/blog/mastering-digital-logic-families (дата звернення 16.02.25р.). Comparison between RTL, DTL, and TTL Logic Families. URL: https://www.etechnog.com/2021/12/comparison-between-rtl-dtl-and-ttl.html (дата звернення 16.02.25р.). TTL vs CMOS vs ECL: Logic Family Comparison. URL: https://www.rfwireless-world.com/terminology/ttl-vs-cmos-vs-ecl (дата звернення 16.02.25р.). Слюз І., Жаровський Р. Принципи та основні етапи комплексного тестування комп’ютерної інформаційної системи. Матеріали X науково-технічної конференції Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя «Інформаційні моделі системи та технології» (7-8 грудня 2022 року). Тернопіль: ТНТУ. 2022. C. 93. Тиш Є.В. Узагальнений алгоритм синтезу компонентів комп’ютерних систем на основі мікропрограмних автоматів. Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Том 36 (75), № 1, 2025. С. 247-253. Tysh Ie. Approach and method of evaluation of the general reliability indicator of computer systems. International scientific journal “Computer systems and information technologies”, 3 (5). Khmelnytskyi National University. 2021. Р.74-80. Тиш Є.В., Шалапай Р.І. Типи вимог до комп’ютерних систем і методи їх виявлення. Матеріали XII міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій» (6-7 грудня 2023 року). Тернопіль: ТНТУ. 2023. С. 437. IRLML2502PBF Datasheet (PDF) - International Rectifier URL: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/180289/IRF/IRLML2502PBF.html (дата звернення 09.03.25р.) AO3407A Datasheet (PDF) - Alpha & Omega Semiconductors URL: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/291881/AOSMD/AO3407A.html (дата звернення 09.03.25р.). CMOS Gate Circutry. URL: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/cmos-gate-circuitry/ (дата звернення 13.03.25р.). Basics of CMOS Logic ICs. URL: https://toshiba.semicon-storage.com/info/application_note_en_20210131_AKX00113.pdf?did=68970 (дата звернення 13.03.25р.). CMOS implementation of XOR, XNOR, and TG gates. URL: https://eepower.com/technical-articles/cmos-implementation-of-xor-xnor-and-tg-gates/# (дата звернення 13.03.25р.). 74HC151D Datasheet (PDF) - NXP Semiconductors. URL: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15543/PHILIPS/74HC151D.html (дата звернення 12.04.25р.) Nexperia 74HC595D,118 Datasheet. URL: https://octopart.com/datasheet/74hc595d%2C118-nexperia-78736100 (дата звернення 13.04.25р.). 3.3V CMOS Compatible 3.2 x 2.5mm SMD Crystal Oscillator. URL: https://eu.mouser.com/datasheet/2/3/ASEseries-38758.pdf. (дата звернення 14.04) Dual 1-of-8 Decoder/Demultiplexer 74AC138, 74ACT138. URL: https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/74act138-d.pdf (дата звернення 16.04.25р.). HEF4013BT Datasheet (PDF) - NXP Semiconductorshttps://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/17678/PHILIPS/HEF4013BT.html (дата звернення 17.04.25р.). |
Розташовується у зібраннях: | 123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври) |
Файли цього матеріалу:
Файл | Опис | Розмір | Формат | |
---|---|---|---|---|
Stepan_Mahdych.pdf | 1,51 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора