Pracownia Urządzeń Techniki Komputerowej dla uczniów i studentów Część-2 (E-book) – nauka elektroniki cyfrowej w praktyce

Jeśli w laboratorium liczy się nie tylko teoria, ale też umiejętność samodzielnego projektowania i testowania układów, Pracownia Urządzeń Techniki Komputerowej dla uczniów i studentów Część-2 (E-book) jest pozycją, która naturalnie wypełnia tę lukę. To zbiór przykładów, ćwiczeń i zadań przygotowanych pod praktyczne zagadnienia laboratoryjne bazujące na symulacjach. Dzięki temu możesz przejść przez proces: od zrozumienia zasad, przez projekt, aż po weryfikację działania.

Publikacja została opracowana z myślą o uczniach, studentach i nauczycielach. Może być wykorzystywana zarówno w laboratoriach studenckich, jak i na kursach branżowych – szczególnie tam, gdzie liczy się szybkie przełożenie wiedzy na działające rozwiązania.

W książce znajdziesz uporządkowane podejście do kluczowych tematów elektroniki cyfrowej: od podstaw algebry Boole’a, przez minimalizację funkcji logicznych, aż po omówienie układów kombinacyjnych, sekwencyjnych i pamięci w postaci konkretnych układów scalonych.

Co znajdziesz w środku? Od algebry Boole’a po układy pamięci i programowanie

Najważniejszą wartością tej publikacji jest konsekwencja nauczania: zaczyna od fundamentów logiki, a następnie prowadzi do coraz bardziej złożonych zagadnień. Zanim przejdziesz do projektowania układów, książka przypomina i porządkuje pojęcia związane z logiką dwuwartościową, operatorami i bramkami logicznymi.

W części dotyczącej algebry Boole’a znajdziesz m.in. podstawy definicji funkcji logicznej, prawa i tożsamości, symbole graficzne według norm USA i UE, a także prawa de Morgana. Następnie przechodzi się do postaci kanonicznej funkcji logicznej oraz do minimalizacji.

Wątek minimalizacji funkcji logicznych obejmuje zarówno podejście oparte na prawach algebry Boole’a, jak i metodę tablic Karnaugh’a. To praktyczna droga do tworzenia prostszych rozwiązań, które w realnych projektach przekładają się na czytelność i efektywność układów.

Układy kombinacyjne, sekwencyjne i pamięci – konkretne przykłady

Kolejne rozdziały uczą klasyfikacji układów cyfrowych i oznaczeń używanych w praktyce. Następnie pojawiają się przykłady układów: kombinacyjnych i sekwencyjnych, a także układów pamięci elektronicznych. W tej części ważne jest nie tylko „co to jest”, ale też „jak to działa” oraz jak podejść do projektowania.

Szczególnie istotne są fragmenty poświęcone układom scalonym – zarówno w środowisku Atanua, jak i Digital Works. Dla wielu układów podane są przykładowe modele oraz sposób wstawiania gotowych elementów, w tym kwestie numeracji nóżek (pinów).

W materiałach dotyczących układów pamięci znajdziesz m.in. przypomnienie kategorii pamięci elektronicznych, przykład pamięci RAM (74LS89) oraz przykład pamięci ROM w Digital Works. Omówione jest także łączenie układów pamięci w moduły RAM oraz przykładowe zastosowania pamięci ROM.

Symulacje i narzędzia: Atanua, Digital Works, Logic Gate Simulator, LTspice i LMC

W praktycznej nauce kluczowe jest środowisko pracy. Dlatego publikacja zawiera rozdział o narzędziach, programach i symulatorach – z opisem dostępnych rozwiązań i przykładami użycia. Znajdziesz tam m.in. Atanua, Digital Works, Logic Gate Simulator oraz Logicly-Demo.

Osobno opisano też narzędzia dla osób bardziej zaawansowanych, takie jak LTspice IV oraz Circuit Wizard Demo. Co ważne, książka porusza także temat nauki zdalnej i wskazuje wyposażenie do nauki zdalnej oraz proponowane zasady oceniania zdalnego.

W centrum części praktycznej znajduje się Little Man Computer (LMC) – proste środowisko do poznawania działania procesora. W publikacji omówiono budowę komputera LMC, listę rozkazów procesora oraz obsługę aplikacji LMC w wersjach webowej i dyskowej. Jest też miejsce na przejście przez cykl rozkazowy procesora i jego fazy.

LMC w zadaniach: od podstaw arytmetyki po pętle i instrukcje

W rozdziale z przykładami programów w LMC pojawiają się zadania takie jak dodawanie liczb całkowitych i z wejścia, wyświetlanie liczb rosnąco i malejąco, wyświetlanie liczb od 0 do N oraz sumowanie liczb od 0 do N. Jest też zliczanie operacji odejmowania, pętle zagnieżdżone, mnożenie i dzielenie całkowite.

To podejście sprawia, że programowanie nie jest oderwane od reszty materiału – stanowi logiczne dopełnienie wiedzy o układach cyfrowych i ich zachowaniu.

Ćwiczenia i zadania kontrolne: gotowy zestaw do pracy laboratoryjnej

W książce znajdziesz zbiór ćwiczeń oraz zbiór zadań kontrolnych. To komplet materiałów, który można wykorzystać zarówno do zajęć w grupie, jak i do samodzielnej pracy. Ćwiczenia obejmują układy kombinacyjne, sekwencyjne, a także zadania związane z LMC i układami cyfrowymi w LTspice (dla zaawansowanych).

W części ćwiczeń kombinacyjnych pojawiają się m.in. zadania dotyczące postaci kanonicznych SOP i POS, proste i złożone układy kombinacyjne, a także konkretne przykłady zastosowań (np. start silnika samochodowego, prosty alarm domowy, dekoder 2-do-4, demultiplekser 4-do-1 czy multiplekser 4-do-1).

W ćwiczeniach sekwencyjnych znajdziesz rejestry w różnych konfiguracjach (SISO, PIPO, SIPO, PISO) oraz zadania dotyczące pamięci rejestrowej 4×4 bity. Jest też blok ćwiczeń dla Little Man Computer: odejmowanie, mnożenie, wyświetlanie liczb w porządku malejącym i rosnącym.

Zadania kontrolne prowadzą przez kolejne poziomy trudności – od prostego alarmu antywłamaniowego, przez sterowanie światłem w klatkach schodowych, projektowanie sumatorów i bramki AND, aż po projektowanie układu ALU 8-bitowego, badanie rejestrów oraz ciąg Fibonacciego. Nie zabraknie też zadania z asemblera 8-bitowego on-line.

Cecha	Dane produktu
Nazwa	Pracownia Urządzeń Techniki Komputerowej dla uczniów i studentów Część-2 (E-book)
SKU	2e9e10071068
Cena	44.25 zł
Typ	E-book
Zakres tematyczny	Symulacje obwodów; algebra Boole’a; minimalizacja funkcji logicznych; układy kombinacyjne i sekwencyjne; pamięci; programowanie i rozdziały o narzędziach/symulatorach (m.in. Atanua, Digital Works, LMC, LTspice IV)

Materiały dodatkowe od autora i wsparcie do nauki zdalnej

W praktycznej pracy liczy się nie tylko sama treść książki, ale też materiały ułatwiające przygotowanie do zajęć. W tej publikacji znajdziesz możliwość pobrania plików ćwiczeń, przykładów i prezentacji przygotowanych przez autora – co pomaga szybciej przejść od zadania do rozwiązania oraz uporządkować materiał do nauki.

W spisie treści uwzględniono także elementy związane z nauką zdalną: opis wyposażenia do nauki zdalnej oraz proponowane zasady oceniania zdalnego. Dzięki temu Pracownia Urządzeń Techniki Komputerowej dla uczniów i studentów Część-2 (E-book) sprawdza się nie tylko w trybie stacjonarnym.

Jeśli prowadzisz zajęcia lub przygotowujesz kurs, dostajesz uporządkowany zestaw tematów, narzędzi i zadań kontrolnych, które można dopasować do poziomu grupy.

Rozdziały bogate w przykłady układów scalonych

W części dotyczącej układów scalonych pojawiają się konkretne pozycje z rodziny 74LS oraz 74HC. W Atanua omówiono m.in. 74LS00, 74LS02, 74LS04, 74LS08, 74LS10, 74LS20, 74LS32, 74LS47, 74LS73, 74LS74, 74LS86, 74LS89, 74LS90, 74LS138, 74LS139, 74LS151, 74LS154, 74LS163, 74LS283.

W Digital Works analogicznie przechodzisz przez zestaw układów 74HC, m.in. 74HC00, 74HC02, 74HC04, 74HC08, 74HC10, 74HC11, 74HC20, 74HC21, 74HC27, 74HC32, 74HC73, 74HC74, 74HC125, 74HC133, 74HC137, 74HC138, 74HC139, 74HC154, 74HC163, 74HC164 oraz 74HC175.

• Wiedza o tym, jak dobierać i wstawiać układy scalone w symulatorach
• Praktyka w postaci badań konkretnych elementów w ramach ćwiczeń

To właśnie dzięki takiemu układowi publikacja wspiera naukę krok po kroku: od logiki i minimalizacji, przez klasyfikację układów, po testowanie i programowanie w środowiskach symulacyjnych.