Дисципліна: Комп'ютерна логіка та схемотехніка

Кількість годин (кредитів ЄКТС): 240 (8)

Мета навчальної дисципліни: оволодіння студентами логічними основами побудови сучасних комп'ютерних систем та цифрових пристроїв, знайомство з системами числення, функціями алгебри логіки та автоматами з пам’яттю на абстрактному та структурному рівнях, що загалом створюють підґрунтя теоретичним основам побудови цифрових систем.

На основі засвоєних знань з алгебри логіки студенти вивчають основи побудови елементів та вузлів комп'ютерів, цифрових пристроїв та їх взаємодії, а також методи та сучасні програмні моделюючі системи (САПР), які застосовуються при їх проектуванні.

Результати навчання за навчальною дисципліною:

знати:

- принципи побудови і функціонування цифрових автоматів;

- основи побудови цифрових пристроїв;

- методику проектування електронних цифрових схем;

- проектування цифрових схем за допомогою сучасних засобів САПР.

вміти:

- на базі набутих знань та умінь розробити, сконструювати та налагодити будь-яку комп’ютерну систему;

- професійно застосовувати та експлуатувати існуючі ЕОМ, комп’ютерні системи та комплекси.

Зміст дисципліни (тематика):

Розділ 1. Основи теорії перемикальних функцій.

Тема 1.1. Вступ. Поняття про інформацію та її виміри. Принципи перетворення інформації.

Тема 1.2. Основні поняття алгебри логіки.

Тема 1.3. Перемикальні фукції і логічні схеми.

Тема 1.4.Перетворення нормальних форм перемикальних функцій.

Розділ 2. Комбінаційні схеми.

Тема 2.1. Методи логічного опису електронних схем.

Тема 2.2. Мінімізація перемикальних функцій. Карти Карно (Вейча).

Тема 2.3. Синтез комбінаційних схем на елементах заданого базису.

Тема 2.4. Аналіз та синтез цифрових автоматів.

Тема 2.5. Проектування комбінаційних схем на мультиплексорах та постійних запам’ятовуючих пристроях.

Тема 2.6. Проектування комбінаційних схем на ПЛМ.

Розділ 3. Цифрові автомати з пам'яттю.

Тема 3.1. Правила побудови та дослідження цифрових автоматів.

Тема 3.2. Канонічний метод структурного синтезу автоматів із пам’яттю.

Тема 3.3. Перехідні процеси в цифрових автоматах.

Тема 3.4. Мікропрограмні автомати.

Тема 3.5. Синтез керуючого автомату по його ГСА.

Тема 3.6. Проектування типових вузлів цифрових ЕОМ.

Розділ 4. Елементна база ЕОМ. Побудова та параметри вузлів цифрової схемотехніки.

Тема 4.1. Схемотехнічні проблеми побудови цифрових вузлів і пристроїв комп'ютерів.

Тема 4.2. Комбінаційні функціональні вузли цифрових комп'ютерів.

Тема 4.3. Послідовнісні функціональні вузли (автомати з пам’яттю) комп'ютерів.

Тема 4.3. Проектування типових комбінаційних та послідовнісних вузлів цифрових комп'ютерів.

Тема 4.4. Методи усунення завад у логічних схемах комп’ютера.

Тема 4.5. Програмовані логічні інтегральні схеми.

Розділ 5. Архітектура пам’яті ЕОМ та проектування мікропроцесорних систем.

Тема 5.1. Класифікація та призначення запам’ятовуючих пристроїв.

Тема 5.2. Схемотехніка мікросхем пам’яті комп’ютера: SRAM, DRAM, PROM, Flash, SSD. Схемотехніка буферів FIFO та LIFO.

Тема 5.3. Принципи побудови мікропроцесорів і мікропроцесорних систем.

Тема 5.4. Основні функціональні вузли типового 8-бітного мікропроцесора.

Тема 5.5. Інтерфейсні ВІС/НВІС мікропроцесорних комплектів.

Тема 5.6. Організація мікросхем буферів вводу-виводу. Паралельні порти та адаптери.

Тема 5.7. Схемотехніка програмованого контролера переривань 8-бітного мікропроцесора.

Тема 5.8. Побудова контролерів прямого доступу до пам'яті.

Тема 5.9. Огранізація синхронно-асинхронного прийомо-передатчика USART.

Види робіт: лекційні заняття, лабораторні роботи, модульні контрольні роботи, самостійна робота студентів.