Электроника, радиотехника и системы связи (сводная)

Учебное пособие содержит материалы для освоения программно-аппаратных средств National Instruments по спектральному анализу, применению окон сглаживания, узлов цифровых систем связи, синтезу и анализу цифровых фильтров, программированию и тестированию сигнальных процессоров, программированию ПЛИС, виброакустическому анализу, проектированию цифровых фильтров, сопряжению LabVIEW с другими программными средствами для цифровой обработки сигналов.

В книге представлен уникальный и современный подход к разработке цифровых устройств. Авторы начинают с цифровых логических элементов, переходят к разработке комбинационных и последовательностных схем, а затем используют эти базовые блоки как основу для самого сложного: разработки настоящего процессора RISC-V. По всему тексту приводятся примеры на языках SystemVerilog и VHDL, иллюстрирующие методы и способы разработки схем с помощью САПР. Изучив эту книгу, читатели смогут разработать свой собственный микропроцессор и получат полное понимание того, как он работает. В книге объединен привлекательный и юмористический стиль изложения с развитым и практичным подходом к разработке цифровых устройств. В издание вошли новые материалы о системах ввода/вывода применительно к процессорам общего назначения как для ПК, так и для микроконтроллеров. Приведены практические примеры интерфейсов периферийных устройств с применением RS-232, SPI, управления двигателями, прерываний, беспроводной связи и аналого-цифрового преобразования. Представлено высокоуровневое описание интерфейсов, включая USB, SDRAM, Wi-Fi, PCI Express и др.

Книга представляет собой расширенный практический курс, ориентированный на язык Verilog и обеспечивающий возможность выполнения практических задач на дешевых отладочных платах. Этот практикум дополняет и объединяет теоретические курсы по цифровой логике, языкам описания аппаратуры, компьютерной архитектуре и микроархитектуре, а также подготавливает студентов к работе с промышленными процессорными ядрами, к созданию специализированных вычислителей (например, ускорителей нейросетей) и курсов VLSI по проектированию массовых микросхем ASIC. Материал каждой главы можно изучать автономно. В конце глав приводятся вопросы и упражнения, позволяющие преподавателям встраивать данный материал в любой учебный курс, а читателям книги — закрепить новые знания, самостоятельно выполнив предлагаемые задания.

Данное издание является дополнением к книге «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» с описанием отличий архитектуры ARM от MIPS, описанной в первой книге. Оно состоит из глав, посвященных архитектуре процессоров ARM, их микроархитектуре, описанию подсистемы памяти и системы ввода-вывода. Также в приложении приведена система команд ARM. Книгу рекомендуется использовать совместно с первым (основным) изданием по архитектуре MIPS.