کتاب مدارهای منطقی و سخت افزار کامپیوتر - تابنده

کتاب مدارهای منطقی و سخت افزار کامپیوتر تألیف دکتر محمود تابنده و مهندس سید محمد مکی توسط انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف به چاپ رسیده است.

امروزه به دلیل وجود کامپیوترهای متنوع و فراوان، عصر پردازش اطلاعات نام گرفته است. به طور کلی دو روش برای نمایش اطلاعات وجود دارد: آنالوگ و دیجیتال که این دو با هم تفاوت ‌های بسیاری دارند. در واقع بیشتر ابزارهای الکترونیکی و جدید بر پایه نمایش های دیجیتال استوارند، که از مدار های منطقی نیز کمک می گیرند.

مدار های منطقی از دروس اساسی و پایه برای دانشجویان مهندسی برق و کامپیوتر به شمار می رود و محتوایش جهت آشنایی آن ها با مفاهیم پایه ای سخت افزار سیستم های دیجیتال است. با توجه به اهمیت بالا و تنوع و گستردگی مطالب این درس و هم چنین وجود منابعی معدود که بتوانند پاسخ گوی نیاز های مخاطبان باشند، کتاب "مدار های منطقی و سخت افزار کامپیوتر" مطابق با آخرین سر فصل های ارائه شده وزارت علوم و تحقیقات و فناوری با زبانی روان و سلیس به چاپ رسیده است. حداقل پیش نیازِ این کتاب که حاصل تجربه ی چندین سال تدریس در دانشگاه های معتبر و نگارشِ کتب و مقالات بسیار است، مطالعه ی سخت افزار در حد یک درس سه واحدی می باشد.

کتاب مذکور متشکل از پانزده فصل می باشد که عبارتند از: 1‐ مقدمه 2‐ دستگاه های اعداد و کد های ارتباطی 3‐ جبر بول، گیت ها و توابع منطقی 4‐ روش های ساده سازی توابع منطقی 5‐ مقدمه ‌ای بر زبان توصیف سخت افزار وریلاگ 6‐ اصول طراحی مدار های ترکیبی 7‐ طراحی مدار های ترکیبی MSI، LSI  8‐ کد ها آشکار سازی و تصحیح خطا 9‐ آشنایی با مدار های ترتیبی 10‐ مبانی طراحی مدار های ترتیبی سنکرون 11‐ مدار های ترکیبی سنکرون MSI و LSI 12‐ مدار های پالسی 13‐ مدار های ترتیبی آسنکرون 14‐ ماشین های حالت الگوریتمی 15‐ مدار های مجتمع دیجیتال

مؤلف در ابتدای هر فصل با ارائه ی اهداف کلی و سر فصل های مطالب، زمینه ی یادگیری مطالب را در ذهن مخاطب ایجاد می کند و در طی ارائه ی دروس، با ذکر مثال هایی گوناگون، فهم مطالب را آسان تر می کند و نهایتاً در پایان فصول با ارائه ی مسائل حل شده (که حاوی برخی نکات جدید و روش های جانبی پیچیده یا ابتکاری حل مسائل می باشند)، تمرین ها (برای ایجاد تسلط) و پرسش های چهار گزینه ایِ شناسنامه دار از آزمون های کارشناسی ارشد و مراجع دیگر (برای آشنایی با سبک سئوالات کنکور ارشد) یادگیری مخاطب را به حداکثر می رساند. CD ضمیمه کتاب نیز از 4 بخش مجزا تشکیل شده است، که 3 بخش اول آن مستقیماً در رابطه با فراگیری زبان توصیف سخت افزاری و بخش آخر شامل مشخصات مدار های مجتمع (IC) های دیجیتال مورد استفاده در این کتاب یا آزمایشگاهِ هم زمان با این درس می باشد.

 

برشی از متن کتاب

فصل اول: مقدمه تاریخچه مختصر سیستم های دیجیتال یکی از قدیمی ترین سیستم های دیجیتال، سیستم شماره گیری تلفن است. هنگامی که با تلفن شماره ای می گیریم را رها می ‌کنیم، چرخش صفحه شماره گیر کلیدی را به کار می ‌اندازد. این کلید به تعداد شماره گرفته شده از خود پالس عبور می‌ دهد. این پالس ها، در مرکز تلفن شمرده و ثبت می شوند. پس از آن که همه رقم ‌های شماره تلفن مورد نظر گرفته و ثبت شد، عملیات مربوط به کلید هایی که ما با را با شماره مطلوب ارتباط می دهند انجام می ‌شود. کلید فوق یک وسیله دیجیتال است، زیرا فقط دو وضعیت باز یا بسته دارد. به همین دلیل، سیستم شماره گیر، اولین سیستم با کنترل دیجیتال به حساب می ‌آید. در حقیقت، متخصصان و مهندسان سیستم تلفن نخستین سهم را در نظریه سیستم های دیجیتال داشتند. این سیستم از تعداد زیادی کلید تشکیل شده بود و این نظریه، نظریه سوئیچینگ (کلید زنی) نام گرفت و امروزه هم آن را به همین نام می شناسند. کمی پیش از جنگ جهانی دوم، مهندسان پی بردند که نظریه و تکنولوژی سیستم های تلفن را می توان در طراحی ماشین های محاسبه کننده نیز به کار برد. دانشگاه هاروارد در سال 1939 قراردادی با نیروی دریایی آمریکا امضا کرد که طی آن این دانشگاه باید ماشینی برای محاسبه جدول های بالستیک نیروی دریایی می ساخت. نتیجه این قرار داد ساخت کامپیوتر هاروارد مارک وان بود که در سال 1943 به کار گرفته شد. طی سال‌ های بعد، سیستم های دیجیتال دیگری در سایر آزمایشگاه های تحقیقاتی دنیا ساخته شد. در سال 1951 اولین کامپیوتر تجاری (یونیواک) مورد استفاده قرار گرفت. بعد ها کامپیوتر های دیجیتال بزرگ و بزرگ تری نیز به بازار عرضه شد. این کامپیوتر ها از لامپ ‌های خلا استفاده می‌ کردند. وزن و حجم زیاد، قیمت گران و مصرف زیاد آن ها از خصوصیات نا مطلوب این گونه کامپیوتر ها به شمار می‌ رفت. ترانزیستور که در سال 1948 ساخته شده بود، در سال 1958 برای اولین بار در کامپیوتر به کار گرفته شد و تا سال 1960 به طور کامل جای لامپ خلاء را گرفت و به این ترتیب کامپیوتر های نسل دوم ساخته شد. اواسط دهه 1960 مهندسان و طراحان شرکت DEC با استفاده از مدار های مجتمع، سیستم TBM360 و نخستین کامپیوتر قابل استفاده در ... .

فهرست

1‐ مقدمه 2‐ دستگاه های اعداد و کد های ارتباطی 3‐ جبر بول، گیت ها و توابع منطقی 4‐ روش های ساده سازی توابع منطقی 5‐ مقدمه ‌ای بر زبان توصیف سخت افزار وریلاگ 6‐ اصول طراحی مدار های ترکیبی 7‐ طراحی مدار های ترکیبی MSI، LSI  8‐ کد آشکار سازی و تصحیح خطا 9‐ آشنایی با مدار های ترتیبی 10‐ مبانی طراحی مدار های ترتیبی سنکرون 11‐ مدار های ترکیبی سنکرون MSI و LSI 12‐ مدار های پالسی 13‐ مدار های ترتیبی آسنکرون 14‐ ماشین های حالت الگوریتمی 15‐ مدار های مجتمع دیجیتال

(همراه با CD) نویسندگان: دکتر محمود تابنده - مهندس سید  محمد مکی انتشارات: دانشگاه صنعتی شریف