Реферат: Прикладная теория цифровых автоматов

Прикладная теория цифровых автоматов
Дисциплина "Прикладная теория цифровых автоматов" предназначена для студентов второго курса, обучающихся по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Цели и задачи дисциплины

Целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с принципом действия, анализом и синтезом конечных цифровых автоматов, особенностями их проектирования, принципами построения их отдельных частей а также формирование у них умений и навыков расчета и проектирования специализированных процессоров с учетом заданных условий.

Задачей изучения дисциплин является:

В результате изучения дисциплины студент должен приобрести знания, умения и навыки, необходимые для его профессиональной деятельности в областях указанных в ГОС ВПО-3.

^ Основные дидактические единицы:

Общие положения, аксиомы, свойства и законы булевой алгебры. Представление функций алгебры логики и их минимизация. Технические аналоги логических функций. Канонический метод синтеза логических функциональных схем автоматов без памяти (комбинационных схем). Основные электронные узлы комбинационного типа. Понятие автомата и их классификация. Выходной, входной и внутренний алфавиты. Конечные автоматы Мили и Мура. Языки описания автоматов. Элементарные синхронные и асинхронные автоматы (триггеры). Типовые узлы ЦВМ на основе триггеров. Структурный синтез автоматов Мура и Мили. Автоматные гонки и методы их устранения. Принцип микропрограммного управления. Граф-схема микропрограммы. Микропрограммные автоматы Мура и Мили с жесткой логикой. Управляющие автоматы с программируемой логикой: с принудительной адресацией, с естественной адресацией. Операционный автомат: концепция и структура. Представление числовий информации в операционном автомате. Процессор ЦВМ как объединение управляющего и операционного автоматов. Контроль работы цифровых автоматов: код Хэмминга, числовой и кодовый контроль, циклические коды.

^ В результате изучение дисциплины студент бакалавриата должен

знать: основы алгебры логики; методы минимизации логических функций; канонический метод синтеза логических функциональных схем; технические аналоги логических функций; назначение, устройство и принцип действия основных электронных узлов комбинационного типа; законы функционирования конечных автоматов Мура и Мили; законы функционирования триггеров; назначение, устройство и принцип действия типовых узлов на основе триггеров; методику структурного синтеза цифровых автоматов Мили и Мура; принцип микропрограммного управления; устройство управляющих автоматов с программируемой логикой; концепцию и структуру операционного автомата; форматы представления чисел в операционном автомате; структуру процессора ЦВМ; основы контроля работы цифровых автоматов;

уметь: минимизировать булевы функции от различного числа переменных и проводить синтез цифровых функциональных логических схем комбинационного типа; на основе элементарных автоматов строить функциональные логические схемы автоматов Мура и Мили; на основе заданной граф-схемы микропрограммы выполнять синтез функциональных логических схем управляющих микропрограммных автоматов с жесткой и программируемой логикой; строить структурные и функциональные схемы операционных автоматов выполняющих операции над числами; производить сравнительный анализ и оценку конструктивных решений; разрабатывать и оформлять чертежно-техническую документацию и пояснительные записки в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД, использовать специальную нормативную литературу, справочники, стандарты;

владеть: навыками самостоятельной работы проектирования функциональных схем комбинационных и последовательностных схем специализированных процессоров, их узлов и устройств; критического анализа принятых конструктивных решений построения цифровых автоматов; оформления чертежно-технической документации и пояснительных записок при проектировании в соответствии с требованиями ЕСКД, ЕСПД и соответствующих стандартов. Иметь представление о современных тенденциях развития теории автоматов, системах САПР цифровых автоматов

Виды учебной работы:

Лекции, лабораторный практикум, курсовой проект, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается:

Зачёт, защита курсового проекта.