3. Объем дисциплины и виды учебной нагрузки в часах

Вид занятий

Всего (час.)

С е м е с т р ы

6

Всего аудиторных занятий:

32

32

Лекции

20

20

Практические занятия (семинары)

8

8

Лабораторные работы

4

4

Самостоятельная работа:

121

121

Курсовой проект

Рефераты

Домашнее задание

20

20

Всего по курсу

153

153

Вид итогового контроля

Экзамен

Экзамен

№

раздела

Содержание лекционного курса

Часы

1. 2.

Лекция1: Введение. Предмет курса. Роль автоматизации в современном производстве. Роль устройств управления в автоматизированных технологических системах. Понятие автомата. Элементы теории множеств. Понятие множества и подмножества. способы задания множеств. Операции над множествами. Соответствия и функции. Отношения. Свойства множеств.

2

3

Лекция 2: Логика Буля. Логические функции. Примеры логических функций. Булева алгебра. Постулаты булевой алгебры. Основные теоремы булевой алгебры. Теорема Шенона-де-Моргана. Теоремы разложения функций алгебры логики (ФАЛ). Понятие конституентов. Разложение ФАЛ на конституенты. Формы существования ФАЛ. Нормальная, конъюнктивная и дизъюнктивная форма ФАЛ. Алгоритмы перехода к нормальным формам. Понятие элементарной ФАЛ. Совершенные формы ФАЛ. Развертывание функций в совершенные формы.

2

4

Лекция 3: Методы минимизации логических функций. Алгебраическое упрощение. Алгоритмы алгебраического упрощения. Понятие простого импликанта. Операция поглощения. Минимальная сумма и минимальное произведение. Графические методы минимизации. Графическое представление ФАЛ. Понятие соседних состояний. Алгоритм минимизации ФАЛ методом Карно. Понятие и свойства подкубов. Минимизация полностью и неполностью определенных функций. Метод минимизации ФАЛ Куайни – МакКласки. Особенности представления функций. Алгоритм минимизации. Нахождение минимальной формы функции. Таблица простых импликант.

2

5, 6

Лекция 4: Основы теории графов. Понятие графа и его определение. Вершины, ребра и инцидентор графа. Дуги, петли и звенья. Конечные графы. Основные типы графов. Сети Петри. Задачи моделирования параллельных процессов. Алгебраические сети Петри, основные понятия и определения.

2

7

Лекция 5: Конечные автоматы, сети автоматов. Основные понятия и определение конечного автомата. Внутреннее состояние автомата. Входные и выходные переменные. Понятие о комбинационных и последовательностных автоматах. Способы задания автомата. Автоматы Мили и автоматы Мура. Сети автоматов. Комбинационные логические автоматы. Программная реализация логических функций и автоматов.

2

8

Лекция 6: Логическое проектирование (синтез) дискретных автоматов. Основные задачи и этапы логического проектирования конечных автоматов и дискретных устройств. Методы записи условий работы дискретного автомата. Словесное описание. Циклограмма. Алгоритм работы конечного автомата. Языки операторных схем. Структурная и программная реализация алгоритмов. Граф функционирования. Разветвленные и линейные графы функционирования. Особенности построения графов функционирования.

Лекция 7:Блочный метод синтеза. Понятие блока. Использование таблицы состояний для синтеза комбинационных дискретных автоматов. Матрица Карно, как инструмент представления и минимизации функций при блочном методе синтеза. Существенные и квазисущественные переменные. Синтез комбинационных дискретных автоматов по матрицам Карно.

Лекция 8: Особенности синтеза последовательностных дискретных автоматов. Характерные ситуации и противоречия при синтезе. Элементы памяти. Определение мест установки и количества элементов памяти. Алгоритм синтеза последовательностного дискретного автомата.

Лекция 9: Особенности синтеза устройств с параллельной работой исполнительных механизмов. Синтез устройств с устойчивым состоянием. Синтез схем пуска и останова автомата и полуавтомата. Останов в конце цикла.

2

2

2

2

9, 10

Лекция 10: Схемотехническая реализация дискретных систем управления. Проектирование аппаратных электронных схем по функциям алгебры логики на базе бесконтактных элементов. Преобразование логических функций для аппаратной реализации в различных базисах. Базисы Вебба и Шеффера.. Реализация дискретных устройств на базе программируемых контроллеров. Синтез функциональных узлов дискретной автоматики. Элементы памяти автоматов. Триггеры, анализ и синтез триггерных схем

2