Міністерство освіти і науки України

Одеський національний політехнічний університет

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ЗАВДАННЯ

до контрольної робити

з дисципліни

«Комп’ютерна логіка»

для студентів спеціальності 7.091501

заочної форми навчання

Затверджено

на засіданні кафедри

комп’ютерних інтелектуальних

систем і мереж

Протокол № від

Одеса ОНПУ 2014

Методичні вказівки до контрольної роботи з дисципліни «Комп’ютерна логіка», для студентів спеціальності 7.091501 заочної форми навчання /Укл.: І.Г.Мілейко, В.О.Шапорін - Одеса: ОНПУ, 2013. — с.

Укладачі: І.Г.Мілейко,

В.О.Шапорін

ст. викладачі

ПЕРЕДМОВА

"Компьютерна логіка" (КЛ)- це одна з важливих дисциплін схемотехнічного циклу навчального плану підготовки бакалавра з обчислювальної техніки.

Основною метою викладання дисципліни є ознайомлення студентів з основами теорії цифрових автоматів та методами аналіза і синтеза цифрових пристроїв.

Методи КЛ використовуються як теоретична база для аналіза та синтеза різноманітних пристроїв обчислювальної техніки. Положення цієї теорії можуть також ефективно використовуватись під час проектування автоматичних цифрових пристроїв для ряду галузей науки та техніки.

Дисципліна КЛ базується на знаннях, які одержані під час вивчення дисциплін "Арифметичні основи обчислювальної техники", "Теорія алгоритмів", "Дискретна математика".

Задачі вивчення дисципліни

Основною задачею вивчення дисципліни є оволодіння основами теорії цифрових автоматів та методами аналіза і синтеза цифрових пристроїв.

Після вивчення дисципліни студент повинен знати

- основні характеристики та методи синтеза комбінаційних схем;

- основні методи проектування керуючих автоматів;

- основні типи операційних елементів і їх використання для побудови операційних автоматів;

- алгоритми виконання основних арифметичних операцій в ЕОМ;

- основні методи контроля цифрових автоматів.

За результатами вивчення дисципліни студент повинен вміти:

- розробляти алгоритми і мікропрограми виконання основних арифметичних операцій в ЕОМ з урахуванням заданих вимог, критеріїв, обмежень;

- синтезувати комбінаційні схеми і схеми цифрових автоматів на логічних елементах та елементах пам’яті з урахуванням заданих вимог, критеріїв, обмежень;

- синтезувати схеми керуючих автоматів різноманітних типів.

Тематичний план дисципліни

1. Вступ

Предмет та задачі дисципліни КЛ. Структура дисципліни та її зв’язок з іншими дисциплінами. Методика вивчення дисципліни. Короткий історичний нарис.

2. Методи аналіза та синтеза комбінаційних схем

Функції і структура комбінаційних схем (КС). Постановка та методи розв’язку задач аналіза та синтеза КС. Критерії якості технічної реалізації КС (складність, швидкодія, надійність та інші).

Поняття системи та комплекса логічних елементів (ЛЕ), основні характеристики комплексів ЛЕ. Синтез КС на логічних елементах малого ступеня інтеграції з врахуванням коефіцієнтів об’єднання по входу та коефіцієнтів розгалуження по виходу ЛЕ. Факторний алгоритм.

Аналіз КС з допомогою -алгоритма.

3. Основи загальної теорії цифрових автоматів (ца)

Основні поняття та означення теорії абстрактних автоматів. Автомати Мілі і Мура. Об’єднана модель автомата. Способи опису та задання автоматів.

Еквівалентні автомати. Мінімізація кількості внутрішніх станів автомата.

Структура цифрових автоматів. Задачі структурного синтеза цифрових автоматів (ЦА). Канонічний метод структурного синтеза ЦА

Елементарні автомати та їх особливості. RS, D, JK, T-триггери, їх властивості, таблиці переходів.

Структурний синтез цифрового автомата на базі триггерів.

4. Керуючі та операційні автомати

Принцип мікропрограмного керування в обчислювальних машинах. Поняття про мікрооперації та мікропрограми. Способи опису алгоритмів і мікропрограм. Структура цифрового операційного пристрою. Концепція операційного (ОА) та керуючого (КА) автоматів. Функції ОА і КА.

Операційні елементи, їх основні типи і властивості (шина, регістр, лічильник, суматор).

Змістовні граф-схеми алгоритму (ГСА). Кодовані ГСА.Виділення функцій КА та ОА зі змістовної ГСА.

Абстрактний синтез керуючих автоматів по ГСА. Правила розмічення кодованої ГСА для автомата Мура та Мілі

Структурний синтез керуючого мікропрограмного автомата Мілі з жорсткою логікою по ГСА.

Структурний синтез керуючого мікропрограмного автомата Мура з жорсткою логікою по ГСА

5. Використання методів прикладної теорії цифрових автоматів для побудови вузлів еом

КА,ОА та мікропрограма для реалізації операції додавання чисел з фіксованою комою

КА,ОА та мікропрограма для реалізації операції множення чисел з фіксованою комою

КА,ОА та мікропрограма для реалізації операції ділення чисел з фіксованою комою