Эмуля́ция в вычислительной технике — комплекс программных, аппаратных средств или их сочетание, предназначенное для копирования функций одной вычислительной системы (гостя) на другую, отличную от первой, вычислительную систему (хост) таким образом, чтобы эмулированное поведение как можно ближе соответствовало поведению оригинальной системы (гостя). Целью является максимально точное воспроизведение поведения в отличие от разных форм компьютерного моделирования, в которых имитируется поведение некоторой абстрактной модели. Например, моделирование урагана или химической реакции не является эмуляцией.
Электро́ника — наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии. Работа электронных устройств основана на перемещении носителей тока в вакууме, газе или твёрдых телах, а также других физических принципах.
Триггер — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.
Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма — электронный компонент, используемый для создания конфигурируемых цифровых электронных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры. Альтернативой ПЛИС являются:
- БМК — базовые матричные кристаллы, требующие заводского производственного процесса для программирования;
- ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при малосерийном и единичном производстве существенно дороже;
- специализированные компьютеры, процессоры или микроконтроллеры, которые из‑за программного способа реализации алгоритмов в работе медленнее ПЛИС;
- непрограммируемые цифровые устройства и системы, настроенные на решение заранее известных задач, построенные на принципах так называемой «жёсткой логики».
Интегра́льная схе́ма (ИС); интегра́льная микросхе́ма (ИМС), микросхе́ма — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке и помещённая в неразборный корпус или без такового в случае вхождения в состав микросборки. Микросхемы также часто называют словом чип.
Статическая память с произвольным доступом — полупроводниковая оперативная память, в которой каждый двоичный или троичный разряд хранится в схеме с положительной обратной связью, позволяющей поддерживать состояние без регенерации, необходимой в динамической памяти (DRAM). Тем не менее сохранять данные без перезаписи SRAM может, только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти. Произвольный доступ — возможность выбирать для записи/чтения любой из битов, в отличие от памяти с последовательным доступом.
Микроко́д — программа, реализующая набор инструкций процессора. Так же как одна инструкция языка высокого уровня преобразуется в серию машинных инструкций, в процессоре, использующем микрокод, каждая машинная инструкция реализуется в виде серии микроинструкций — микропрограммы, микрокода.
Систе́ма на криста́лле — электронная схема, выполняющая функции целого устройства и размещённая на одной интегральной схеме.
Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме. Физически логические элементы могут быть выполнены механическими, электромеханическими, электронными, пневматическими, гидравлическими, оптическими и другими.
Программи́руемая по́льзователем ве́нтильная ма́трица — полупроводниковое устройство, которое может быть сконфигурировано производителем или разработчиком после изготовления; наиболее сложная по организации разновидность программируемых логических интегральных схем.
Комбинационная логика в теории цифровых устройств — двоичная логика функционирования устройств комбинационного типа. У комбинационных устройств состояние выхода однозначно определяется набором входных сигналов, что отличает комбинационную логику от секвенциальной логики, в рамках которой выходное значение зависит не только от текущего входного воздействия, но и от предыстории функционирования цифрового устройства. Другими словами, секвенциальная логика предполагает наличие памяти, которая в комбинационной логике не предусмотрена.
Уровень регистровых передач — способ разработки синхронных цифровых интегральных схем, при применении которого работа схемы описывается в виде последовательностей логических операций, применяемых к цифровым сигналам (данным) при их передаче от одного регистра к другому. Такое высокоуровневое описание составляется на одном из языков описания аппаратуры, например, на Verilog или VHDL, после чего специальной программой преобразуется в низкоуровневое описание — граф логических элементов и проводников; процесс преобразования называется логическим синтезом. Другие программы по описанию могут проверить правильность работы схемы методами логического моделирования и соответствие схемы предъявляемым требованиям. Третья программа, используя низкоуровневое описание, может разместить логические элементы и проводники по поверхности схемы или создать прошивку для ПЛИС.
Аркадий Дмитриевич Закревский — советский и белорусский кибернетик, специалист в области дискретной математики, алгоритмического и логического проектирования. Свой жизненный путь окончил в качестве главного научного сотрудника Объединённого института проблем информатики. Был членом-корреспондентом НАН Беларуси, академиком Международной академии информации, информационных процессов и технологий, доктором технических наук, профессором. Аркадий Дмитриевич, стоявший у истоков рождения кибернетики в Советском Союзе, являлся основателем одной из самых известных школ логического проектирования в Советском Союзе и в мире.
Микроархитектура — способ, которым данная архитектура набора команд реализована в процессоре.
Проектирование на основе стандартных ячеек — метод проектирования интегральных схем с преобладанием цифровых элементов. В данном методе наиболее низкий уровень проектирования СБИС скрыт от проектировщика абстрактными логическими элементами. Методология проектирования на базе ячеек позволяет одним разработчикам сфокусироваться на высокоуровневом аспекте цифрового дизайна, пока другие разработчики заняты физическими реализациями ячеек. Вместе с достижениями полупроводникового производства методология стандартных ячеек отвечает за возможность проектирования как простых интегральных схем, число которых составляет несколько тысяч транзисторов, так и сложнейших: СБИС и систем на кристалле (СнК) с числом транзисторов, достигающим десятков миллиардов.
Управля́ющий автома́т, устро́йство управле́ния проце́ссором (УУ) — блок, устройство, компонент аппаратного обеспечения компьютеров. Представляет собой конечный дискретный автомат. Структурно устройство управления состоит из: дешифратора команд (операций), регистра команд, узла формирования (вычисления) текущего исполнительного адреса, счётчика команд.
CPLD — программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) в диапазоне сложности между микросхемами не указано название статьи и FPGA, сочетающая их архитектурные решения.
Электронная схема — изделие, сочетание отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, индуктивности, диоды, транзисторы и интегральные микросхемы, соединённых между собой, для выполнения каких либо задач или схема (рисунок) с условными знаками.
Динамическая логика — методология разработки комбинационных схем, в частности реализуемых по технологии КМОП, применяемая при проектировании интегральных схем. В отличие от статической логики, в которой в каждый момент времени каждый выход элемента соединяется либо с шиной источника питания, либо с общей шиной через тракт с малым сопротивлением, и выходы элементов в любой момент времени описываются булевой функцией, реализованной схемой, динамическая логика использует запоминание значений сигнала в ёмкости узлов схемы с высоким импедансом. Динамическая логика была популярна в 1970-х годах, но в последнее время интерес к ней возвращается в связи с разработкой высокоскоростной цифровой электроники, в частности микропроцессоров. Схемы на основе динамической логики содержат меньшее число транзисторов, обладают более высоким быстродействием, занимают меньше места на кристалле, однако их труднее проектировать и они обладают большим рассеиванием мощности. При указании типа логики, прилагательное динамический обычно употребляется для указания методологии разработки, например динамическая КМОП или динамическая КНИ.
В информатике и теории автоматов состояние цифровой логической схемы или компьютерной программы является техническим термином для всей хранимой информации, к которой схема или программа в данный момент времени имеет доступ. Выходные данные цифровой схемы или компьютерной программы в любой момент времени полностью определяются её текущими входными данными и её состоянием.