Digital Electronics and Laboratory Computer Experiments

دانشجویان علوم استفاده از رایانه را به عنوان امری عادی پذیرفته اند. استفاده روزانه از ماشین‌حساب‌های الکترونیکی پیچیده قابل حمل (برخی از آنها با مینی کامپیوترهای همه منظوره در ظرفیت خود رقابت می‌کنند) این پیشرفت را تسریع کرده است. در طول چند سال گذشته، آزمایش به کمک کامپیوتر نقش مهمی در آزمایشگاه تجربی بر عهده گرفته است. سیستم های مینی و میکروکامپیوتری به بخش مهمی از مجموعه ابزارهای تحلیلی دانشمندان علوم فیزیکی تبدیل شده اند. به دلیل اعتقاد ما به اینکه این یک پیشرفت اجتناب ناپذیر است، چندین سال قبل شروع به توسعه مواد درسی ارائه شده در این راهنما کردیم. در ابتدا، چندین هدف برای استفاده مهم به نظر می رسید اول، تا آنجا که ممکن است، آزمایش های ارائه شده باید به طور کامل آزمایش شده و بدون خطا باشد. دوم، آنها باید با انواع کامپیوترهای آزمایشگاهی، اکتساب داده ها و سیستم های کنترل سازگار باشند. ثالثاً، پیشینه قبلی در الکترونیک یا برنامه نویسی کم است یا اصلاً لازم نیست. (البته، چنین پیشینه ای سودمند خواهد بود.) برای برآورده کردن این اهداف، ما تصمیم گرفتیم که یک زبان کامپیوتری سطح بالا، BASIC، که به طور مناسب برای این منظور اصلاح شده است، اتخاذ کنیم. علاوه بر این، ما عمداً از تعیین هر سیستم یا تجهیزات خاصی اجتناب کرده ایم. در عوض، ویژگی های عملکردی سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز مشخص شده است. این آزمایش‌ها با استفاده از رایانه‌های سری Varian 620 و Hewlett-Packard 2100 توسعه داده شده‌اند، اما ما معتقدیم که آنها به راحتی با حداقل مشکل به سایر سیستم‌های رایانه‌ای رایج در دسترس قابل انتقال هستند.

Science undergraduates have come to accept the use of computers as commonplace. The daily use of portable sophisticated electronic calculators (some of them rivaling general-purpose minicomputers in their capa bi li ti es) has hastened this development. Over the past several years, computer­ assisted experimentation has assumed an important role in the experimental laboratory. Mini- and microcomputer systems have become an important part of the physical scientist's array of analytical instruments. Prompted by our beliefthat this was an inevitable development, we began several years aga to develop the curricular materials presented in this manual. At the outset, several objectives seemed important to uso First, insofar as possible, the experiments included should be thoroughly tested and error free. Second, they should be compatible with a variety of laboratory­ computer, data-acquisition, and control systems. Third, little or no previous background in either electronics or programming should be necessary. (Of course, such background would be advantageous. ) To satisfy these objectives, we decided to adopt a widespread high-level computer language, BASIC, suitably modified for the purpose. Furthermore, we have purposely avoided specifying any particular system or equipment. Rather, the functional characteristics of both hardware and software required are stipulated. The experiments have been developed using Varian 620 and Hewlett-Packard 2100 series computers, but we believe they are readily transferable to other commonly available computer systems with a minimum of difficulty.