1-ma’ruza. Raqamli texnikaning tarixi va rivojlanishi, raqamli elektronikaning asosiy tamoyillari va afzalliklari Reja

1-ma’ruza. Raqamli texnikaning tarixi va rivojlanishi, raqamli elektronikaning asosiy tamoyillari va afzalliklari

Reja:

1. Fanning vazifasi va mazmuni.

2. Kompyuter sxemotexnikasi asosi rivojining qisqacha tarixi.

3. Kompyuter elementlarining turkumlanishi.

4. Axborotni fizik signallar orqali ifodalanishi.
Tayanch iboralar: kompyuter, qurilma, elementlar, uzel, elektroradiokomponentlar, kompyuter tizimi (KT), kompyuterning element asoslari, kompyuter avlodlari, integral sxema (IS), katta integral sxema (BIS), o’ta katta integral sxemalar (SBIS), potentsial, impuls, parallel kod, ketma-ket kod.
1. Zamonaviy kompyuterlar va kompyuter tizimlari va tarmoqlari "Elektronika va raqamli texnika" fanida o’rganiladigan namunaviy elektron sxemalarda quriladi.

"Elektronika va raqamli texnika" fanining vazifasi zamonaviy kompyuter, kompyuter tizimlari va tarmoqlarining sxemotexnik asosini o’rganishdan iborat.

Fanning o’rganish natijasida talabalar:

• 
  zamonaviy kompyuter, kompyuter tizimlari va tarmoqlari asosini tashkil etuvchi integral sxemalar majmualarini, xarakteristikalarini va funktsional vazifalarini bilishlari;
  
• 
  integral sxemalar asosida kombinatsion va tadrijiy (xotirali) sxemalarni qura olishlari;
  
• 
  katta integral sxemalar asosida qurilmalarni qurishning asosiy usullarini bilishlari;
  
• 
  integral sxemalar asosida yaratilgan qurilma parametrlarini o’lchash, ularni sozlash va sinash ko’nikmalariga ega bo’lishlari shart.
  

Ma’lumki, har qanday kompyuter va kompyuter tizimi axborotni qabul qiluvchi, vaqtincha saqlovchi, axborotga ishlov beruvchi va iste’molchiga taqdim etuvchi qurilmalardan (protsessor, xotira, kiritish-chiqarish qurilmalari) iborat.

Qurilmalar namunaviy uzellar (registrlar, sanagichlar, jamlagichlar, deshifratorlar va h.) asosida quriladi.

Namunaviy uzellar esa elementlardan (mantiqiy va tadrijiy elementlar) tashkil topadi.

Elementlar elektroradiokomponentlar (rezistor, kondensator, diod, tranzistor va h.) asosida quriladi va kompyuterning element asosini tashkil etadi (1.1-rasm).

2. Ishlatiladigan element asosining komponentlari bo’yicha, kompyuter avlodlariga o’xshash kompyuter sxemotexnikasi rivojining to’rtta asosiy avlodini ajratish mumkin.

Birinchi avlod (1904 - 1950 y.y.) kompyuter sxemotexnikasi element asosini elektr vakuum va gazorazryad asboblar tashkil etar edi. Unga elektron lampa, elektron vakuum trubkalar, gazorazryad indikatorlar va h. mansub.

Ikkinchi avlod (1950 - 1960 yillarning boshlari) kompyuter sxemotexnikasi diskret yarimo’tkazgich asboblar (diodlar, tranzistorlar, tiristorlar va h.) ishlatilishi bilan xarakterlanadi.

Uchinchi avlod (1960 - 1980 y.y.) kompyuter sxemotexnikasi mikroelektronikaning baravar rivoji va integratsiya darajasi turli integral sxemalarning hamda mikroqotishmalarning yaratilishi bilan bog’liq. Bu bosqichda elementlar ishonchliligi oshdi, o’lchamlari, massasi, energiya iste’moli kamaydi.

To’rtinchi avlod (1980 yildan to hozirgi vaqtgacha) kompyuter sxemotexnikasi mikrominiatyurizatsiyalash, katta va o’ta katta integral sxemalar ishlatilishi bilan bog’liq.

Element asosining komponentlari, ularning parametrlari va kompyuter avlodlari orasidagi bog’lanishni jadval orqali tasavvur etish mumkin (1.1 -jadval).

Kompyuter tizimi (tarmoq)
Kompyuter
Qurilmalar
Uzellar
Elementlar
Radio komponentlar

1.1-rasm. Hisoblash tizimlarining ierarxik tuzilmasi.

3. Signallarni shakllantirish va uzatish usullari bo’yicha kompyuter elementlari ikkita sinfga bo’linadi: analog va diskret.

O’z navbatida diskret elementlar impulsli va raqamli elementlarga bo’linadi.

1.1 -jadval

Parametrlar	Avlodlar
	I	II	III		IV
	1946-1955 y.y.	1955-1965 y.y.	1965-70 y.y.	1970-80 y.y.	1980 yildan
Asosiy komponentlar	Elektromexanik rele, elektron lampa	Yarim o’tkazgichli asboblari	IS	BIS, KIS	SBIS UKIS
Tezkorlik vaqt/element	1 ms 10^–3 sek	1 mks 10^–6 sek	10 ns 10^–8sek	1 ns 10^–9 sek	<1 ns <10^–6sek
Elementlarni yig’ish zichligi el. Soni/sm^3	0,1	2-3	10-20	1000	> 10 000