Lektioner hittills: Digital- och datorteknik, Lp 2, 2011/2012.

Uppdaterad 2011-12-02.

Kapitelhänvisning "Kap" avser (KMP = "blå boken"), ARB avser "Arbetsbok för DigiFlex" och "Ext" avser extrautdelat material.
För övningsuppgifter gäller att där inte annat anges finns övningsuppgifterna i (KMP).


Veckans föreläsningar
v 43(Lv1) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning
måndag 24/10
kl 10.30-12.15
J243

Kurspresentation.

Introduktion - digitalbegreppet, digitala system.
Ext-1 Introduktionsexempel.
Kap 1 Inledning. (Läs hemma översiktligt!)
Föreläsning
tisdag 25/10
kl 8.30-10.15

J243

Kort genomgång av veckans stoff.
Kap 2 2.1 Tal och talsystem. 

2.2 Binära tal. OH Binhex
Ext-2 Omvandling mellan talsystem. Något om avrundning.
Kap 2 2.3 Excess-2n-1-kodning. 


Där inte annat anges finns övningsuppgifterna i (KMP).
Självverksamhet (hemma): KMP uppg 2.1a,c,d,f; 2.2a,c; 2.3a,c,d; 2.4c; 2.5a,b,c; 2.6a,c,d; 2.7b,d; 2.8a,c,d;  2.9a,b; 2.10b.
Föreläsning 3 
tisdag 25/10
kl 13.15-15.00
J243
Kap 2 2.4 Graykoder. 
Själv: KMP uppg 2.12.
Kap 2 2.5 Binärkodning av decimala siffror. 2.6 Ej nu. 2.7 Alfanumeriska koder.
2.8 Felupptäckande kod.
Själv: KMP uppg 2.13; 2.14; 2.15; 2.26; 2.27.
Kap 3 Switchnätalgebra.
3.1 Ej.
3.7 Grindsymboler och grindnät. Grafiska symboler för de grundläggande logikoperationerna (Tabell 3.11).
Kap 3 3.2 Boolesk algebra. Funktionstabell. Räkneregler och viktiga satser i boolesk algebra.
Föreläsning
onsdag 26/10
kl 10.30-12.15
J243
Kap 3 3.2 Boolesk algebra. Förenkling av grindnät genom förenkling av motsvarande booleska uttryck. Ex 3.6 och 3.7 sid 3-9.
3.3 Ej.
Ext-3 Mintermer. Disjunktiv (SP) normal form. (Behandlar avsnitt 3.5 och 3.6 i KMP.)
Kap 3 3.8 Minimering av booleska uttryck. Karnaughdiagram.
Disjunktiv (SP) minimal form.  
Ext-3
Maxtermer. Konjunktiv (PS) normal form. (Behandlar avsnitt 3.5 och 3.6 i KMP.)
Föreläsning
onsdag 26/10
kl 13.15-15.00
J122
Kap 3 3.8 Minimering av booleska uttryck. Karnaughdiagram. Konjunktiv (PS) minimal form.
3.7 Grindnät för SP-form och PS-form.
3.7 NAND- och NOR-logik.
Kap 3 3.7 XOR-grindar.
Ext-4
Praktikfall, minimering av grindnät. Disjunktiv (SP) och konjunkitv (PS) lösning.
Konvertering till NAND- resp. NOR-lösning.
Föreläsning 6
torsdag 27/10
kl 10.30-12.15
J121

Demo av Digiflex-simulatorn inför simulatorövningarna.
Demo: ARB uppg 4; 18.
Kap 4 4 Kombinatoriska nät. 
4.2 Några vanliga kombinatoriska nät. 
- Kodomvandlare. Don't care-termer.
ARB 4. Konstruktion av kodomvandlare för ett chokladhjul.
Själv: ARB uppg  1-23.
Kap 4 4.3 Möjligheter att koppla ihop logikkretsars utgångar.
- "Trådad" logik.
- "Three-state". (Se sidan 7-12.)
Föreläsning
torsdag 27/10
kl 15.15-17.00
J243
Kap 4 4.2 Några vanliga kombinatoriska nät. 
- Väljare och fördelare.  OH-funktionstabell.
Realisering av funktion med väljare. Exempel.
ARB 8. Väljare och deras användning.
Själv: ARB uppg  33-41.
Kap 6 Aritmetik.
6.2 Aritmetik för heltal utan tecken. Addition. Subtraktion.
10-komplementaritmetik och 2-komplementaritmetik.
Ext-6 Förenklad förklaring i anslutning till kapitel 6, avsnitt 6.3 och 6.4. (Inledning.)
Representation av heltal med tecken. Tecken-beloppsrepresentation och baskomplementrepresentation.
Föreläsning 8
(Demo) 

fredag 28/10
kl 10.30-12.15
J243
KMP
Demo: KMP uppg 2.1a,f; 2.3a; 2.5a; 2.6a; 2.13; 3.4b; 3.5a; 3.13d; 3.14c.
Själv: KMP 3.4c; 3.5b,c; 3.7- 3.9; 3.12 - 3.18; 3.24; 3.25; 3.30 - 3.40; 4.1-4.6 Ext-5
Demo: KMP uppg 4.15.
Själv: KMP uppg 4.12; 4.14; 4.20.

v 44(Lv2) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning
måndag 31/10
kl 10.30-12.15
J243

Kort genomgång av veckans stoff.
Ext-6 Förenklad förklaring i anslutning till kapitel 6, avsnitt 6.3 och 6.4. (forts.)
Representation av heltal med tecken. Tecken-beloppsrepresentation och baskomplementrepresentation.
Kap 6 Addition och subtraktion av heltal med tecken.
Flaggor som används vid aritmetiska operationer (N, Z, V och C).
Demo: KMP uppg 6.5a,c,f; 6.8c,d,i,j.
Själv: KMP uppg 6.1a,d,h,k; 6.4b,c; 6.5b,d,g; 6.6b; 6.7a,c; 6.8a,b,e,f,g,h.
Föreläsning 10 
tisdag 1/11
kl 13.15-15.00
J243
Kap 4 4.2 Några vanliga kombinatoriska nät.
- Addition av binära tal. Heladderare.
Demo: KMP  uppg 4.26.
- 4-bitars heladderare
- Krets för subtraktion.
ARB 5. Konstruktion av en 2-bitars adderare.
6. Tal med och utan tecken.
7. Konstruktion av en 4-bitars adderare/subtraherare.
Själv: ARB uppg 24-32.
Ext Beskrivning av aritmetik- logikenhet (ALU). Aritmetik- logikenhet
ARB 10. Analys av en 8-bitars ALU.

Själv: KMP uppg 6.9. ARB uppg 42, 44, 45.
ARB
9. Konstruktion av aritmetik- logikenhet (ALU).
Kap 6 Något om 10-komplementrepresentation. Exempel.
Föreläsning 11 
onsdag 2/11
kl 10.30-12.15
J243
Ext Något om fördröjning hos verkliga grindar.
Kap 5 Sekvensnät.
5.1 Latchar. SR-latchen. Klockad (grindad) SR-latch.
5.2 Vippor.
Själv: KMP uppg 5.1; 5.3; 5.7; 5.8.
Föreläsning 12 
onsdag 2/11
kl 13.15-15.00
J122
Kap 5 5.3 Register.
5.4 Räknare.
ARB 11. Vippor och register.
Själv: ARB uppg 46-55.
ARB 21. Användning av räknaren 74HC163.
Själv: ARB uppg 96-98.
Ext-7
KMP
Analys av synkrona sekvensnät. Sidan 2 och 3.
Demo: KMP uppg 5.13.
Föreläsning 13 
torsdag 3/11
kl 10.30-12.15
J121
Ext-7
KMP
Analys av synkrona sekvensnät. Sidan 2 och 3.
Demo: KMP uppg 5.14.
ARB 19. Analys - synkrona räknare.
Själv: ARB uppg 87-92.
Ext-8
INS1
Datorn enligt von Neumann. von Neumannprocessorn.
FLEX-datorn utifrån sett. FLEX externt.
FLEX-processorn, programmerarens bild. FLEX-datorn.
ARB 17. Program och minne.

Start av FLEX-datorn (RESET).
INS1
Ext-8
Instruktionsuppsättning för FLEX-processorn. 
Instruktioner för enkel dataflyttning.
Föreläsning 14
(Demo) 

fredag 4/11
kl 10.30-12.15
J243
KMP
Ext-7
Demo: KMP uppg 4.25. (Väljare)
Själv: KMP uppg 4.22, 4.23.
Demo: KMP uppg 5.1; 5.3; 5.7; 5.8. (Latchar och vippor.)
Demo: Ext-7 uppg X.1.  (Analys av sekvensnät.) 
Själv: KMP uppg 5.2; 5.6; 5.9-5.12; Ext-7 uppg X.2; X.3; X.4.

v 45(Lv3) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning 15 
måndag 7/11
kl 10.30-12.15
J243

Kort genomgång av veckans stoff.
INS1
Ext-8
Instruktionsuppsättning för FLEX-processorn. 
Instruktioner för enkel dataflyttning. (forts.)  Adressering.
Ext-8 Demo: uppg F.3. ( Handassemblering.) uppg F.2a. (Disassemblering.)
Själv: uppg F.1; F.2b,c; F.4.
Ext-8
INS1
Logikinstruktioner. Demo: uppg F.5; F.6.
Aritmetikinstruktioner. 
Föreläsning 16 
tisdag 8/11
kl 13.15-15.00
J243
Ext-8
INS1
Aritmetikinstruktioner. Demo: uppg F.7.  Själv: uppg F.8; F.9; F.10.
Instruktion för ovillkorligt hopp.
ARB 23. FLEX-datorn. Sidan 146-152.
Kap 7 Systemexempel
7.1 Klockning.
7.2 Register i dataväg. Register med laddingång. Three-state.
7.3 ALU i dataväg.
7.4 Registeröverföring i dataväg med register och ALU.
ARB 12. Register och bussar.
13. Registeröverföring.
14. Enkel dataväg.
Demo: KMP uppg 7.3a,e. Digiflex-simulatorn: Enkel dataväg.
Själv: ARB uppg avsnitt 12, 13 och 14. KMP uppg 7.3b,c,d,f,g,h,i,j; 7.5.
Föreläsning 17 
torsdag 10/11
kl 10.30-12.15
J121
ARB 15. Läs- och skrivbart minne. RWM-bild.
Kap 7 Minne i dataväg.
ARB 16. Dataväg med RWM.
ARB
Kap 7
Demo: KMP uppg 7.4a. Digiflex-simulatorn: Dataväg med RWM.
Själv: ARB uppg avsnitt 15 och 16. KMP uppg 7.4b,c,d,e,f.
Ext-8 Komplettering av datavägen till en von Neumann-processor, FLEX-processorn. sid 1-9.
Detaljerad beskrivning av FLEX-processorns arbetssätt. RESET, FETCH och EXECUTE. sid 10-14. FLEX-dator, detaljbild.
ARB 18. Dataväg med manuell styrenhet. 
Demo:
Digiflex-simulatorn. Manuell styrenhet. Själv: ARB uppg 81-86.
Föreläsning 18 
(Demo) 
torsdag 10/11
kl 15.15-17.00
J243
ARB
Kap 7
Demo: ARB uppg 63, 65, 69, 70. 
Själv: ARB uppg avsnitt 12, 13 och 14. KMP uppg 7.3b,c,d,f,g,h,i,j; 7.5.

Demo: ARB uppg 80. 
Själv: ARB uppg avsnitt 15 och 16. KMP uppg 7.4b,c,d,e,f.
ARB Demo: Digiflex-simulatorn. Manuell styrenhet. Själv: ARB uppg 81-86.
Ext-13 RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner.
Själv: Uppg 1a,b; 2a,b,c; 3a,b.
Föreläsning 19
fredag 11/11
kl 10.30-12.15
J243
Ext-14 FLEX-processorns fast kopplade styrenhet. Implementering av ovillkorliga instruktioner.
Fast kopplad styrenhet.
ARB 22.1-22.4 Dataväg med fast styrenhet sidan 118-133. Själv: ARB uppg 99-104.

Demo: Digiflex-simulatorn. Fast kopplad styrenhet.
Ext-8
INS1
Instruktion för ovillkorligt hopp med PC-relativ adressering. Demo: uppg F.11; F.12.

ARB 22.7 Implementering av relativa hopp. Implementering av ovillkorlig branch-instruktion.
Demo: ARB uppg 110.  Själv: ARB uppg 110-113.

v 46(Lv4) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning 20 
måndag 14/11
kl 10.30-12.15
J243

Kort genomgång av veckans stoff.
Ext-8,9
INS1
Testinstruktioner. Instruktioner för villkorliga hopp med PC-relativ adressering.
Ext-14 FLEX-processorns fast kopplade styrenhet. Implementering av villkorliga instruktioner.
ARB 22.7 Dataväg med fast styrenhet sidan 143-145.  Själv: ARB uppgift 114-116.
ARB 25. In- och utportar på FLEX-datorn. FLEX med I/O-portar
Föreläsning 21 
tisdag 15/11
kl 13.15-15.00
J243
Ext-9,12 Flödesplan. Program för multiplikation.
Ext-8 Demo: F.14a-d. Beräkning av exekveringstid.
Ext-15 Assemblator för FLEX-processorn.
ARB 24. FLEX's utvecklingsmiljö.
Föreläsning 22 
torsdag 17/11
kl 10.30-12.15
J121
Ext-8 Assemblator för FLEX-processorn (forts.). Assembler directives.
ARB 26. In- och utmatning av data. Yttre enheter som kan anslutas i simulatorn. I/O-enheter.
27. Enkel styrning av borrmaskin.  Demo: ARB 127, 128. Figur uppg 128.    (uppg_128.asm)
Ext-8,
INS1
Användning av indexregistret X.
ARB 22.5 Implementering av instruktioner som utnyttjar register X. Själv: ARB uppgift 105-107.
Föreläsning 23
(Demo) 
fredag 18/11
kl 10.30-12.15
J243
ARB Demo: ARB uppg 115 och 116. Implementering av villkorliga branchinstruktioner.
Ext-11
INS1
Extra programmeringsuppgifter för FLEX-processorn. Användning av villkorliga branchinstruktioner. Demo: X.18a,c,e,g. Själv: X.18b,d,f,h.

v 47(Lv5) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning 24 
måndag 21/11
kl 10.30-12.15
J243

Kort genomgång av veckans stoff.
Ext-8,11
INS1
Användning av indexregistret X.
Demo: F.15; F.16X.17F.19Själv: X.15a; X.17; F.17; X.16.

Något om indirekt adressering.
Ext-8,
INS1
Användning av stack. Subrutiner.
Föreläsning 25 
tisdag 22/11
kl 13.15-15.00
J243
Ext-10 Subrutinexempel.  Ext-10.asm    Ext-10 (listfil, pdf)
Ext-8,11 Demo: uppgift F.20F.23
Själv:  uppgift F.18; F.21-23; X.19; X.20.
Ext-7 Synkrona räknare. Syntes (konstruktion) av autonom synkron räknare.
Demo:
Öuppg 1a (sid 4).
Själv: Öuppg 1b,c,d (sid 4).
Kap 5 Excitationstabeller för SR-, D-, JK- och T-vippan.
Föreläsning 26
torsdag 24/11
kl 10.30-12.15
J121
Ext-7 Synkrona räknare. Syntes (konstruktion) av autonom synkron räknare.
Demo:
X.5.
Ext-7 Syntes (konstruktion) av synkron räknare med räknevillkor.
Demo: Öuppg 2 (sid 4).
Själv: X.7-10.
Ext-7
Syntes av enkla synkrona sekvensnät. (sid 10-13)  Demo: X.11.
Själv: X.12-14.
Föreläsning 27
(Demo) 
fredag 25/11
kl 10.30-12.15
J243
Ext-8,11 Demo: F.25.   (Assemblerprogrammering av FLEX-datorn.)
Själv:  uppgift F.18; F.21; F.22; X.19; X.20.
Ext Assemblerprogrammering av FLEX-datorn. Lösningar.
Demo: Uppgift 3, 1.

v 48(Lv6) Sal
 Kap
Innehåll
Föreläsning 28 
måndag 28/11
kl 10.30-12.15
J243

Kort genomgång av veckans stoff.
Kap 2

Ext
2.6 Det vetenskapliga skrivsättet för tal (flyttal).
Demo: Tentor 090820 och 090527 uppg 1h.
Själv: uppgift 2.16; 2.17; 2.23; 2.25.
Flyttal komplettering. (Finns även som pdf.)
Ext-17 Utdelning av checklista inför tenta. (Finns även som pdf.).
ARB
Ext
Demo: Uppgift 128 med fördröjning.
Fördröjningsrutin.
Föreläsning 29 
tisdag 29/11
kl 13.15-15.00
J243
Ext Assemblerprogrammering av FLEX-datorn. Lösningar.
Demo: Uppgift 2, 5, 6.
Själv: Uppgift 7-18.
Ext Tentamensräkning. Tentan från lp1 tom uppg 2.
Gammal tenta 2011-10-17.  Lösningar.
Föreläsning 30
torsdag 1/12
kl 10.30-12.15
J121
Ext Tentamensräkning. Lp1-tentan. (forts.)
Ext
Assemblerprogrammering av FLEX-datorn. Lösningar.
Själv: Assemblerprogrammering av FLEX-datorn. Uppgift 4, 19-29.
De tio gamla tentorna med lösningar är också lämpliga att öva på.
Föreläsning 31
(Demo) 
fredag 2/12
kl 10.30-12.15
J243
Ext-17 Utdelning av "checklista inför tentan".
Ext-16 Något om "microcontroller" HCS12 och dess processorkärna CPU12.
Instruktioner för CPU12.
Ext Assemblerprogrammering av FLEX-datorn. Lösningar.
Demo: Uppgift 13.