Теория автоматов

Знания, полученные студентами после изучения этого курса, могут быть использованы в качестве теоретической базы для анализа и синтеза цифровых устройств вычислительной техники.

• Применение основных положений ТА могут использоваться также при разработке и проектировании различных автоматических устройств в других областях науки и техники.

Изучаемый курс базируется на знании дисциплин:

• Информатика
• Основы дискретной математики
• Программирование

Знания, полученные в процессе изучения данного курса, используются при изучении дисциплин:

• Схемотехника ЭВМ
• Теория и проектирование ЭВМ и систем
• Периферийные устройства ЭВМ, систем, сетей
• Вычислительные комплексы, системы и сети
• а также при выполнении курсового и дипломного проектирования.

После изучения данного курса студенты должны знать:

• способы преобразования и представления информации в ЦА
• основные законы булевой алгебры
• методы минимизации функций алгебры и особенности их применения при проектировании комбинационных схем
• основные понятия и определения из теории абстрактных автоматов
• основные проблемы, возникающие при анализе и синтезе цифровых автоматов
• рекомендации по решению задач синтеза комбинационных схем на интегральных схемах различной степени интеграции
• операторные схемы алгоритмов
• методы синтеза структуры операционного автомата (ОА)
• варианты структур ОА, критерии оценки качества ОА
• основные сведения об управляющих автоматах (УА) с программируемой логикой
• отличия УА с жесткой и программируемой логикой
• основные понятия и определения контроля и диагностики ЦА.

На основе полученных знаний и после проведения практических занятий студенты должны:

1. получить следующие навыки, которые они закрепляют при выполнении курсовой работы в весеннем семестре:

• уметь выбрать оптимальные способы представления и обработки информации в ЦА для поставленной задачи
• уметь классифицировать и характеризовать проектируемый ЦА: 
• по степени абстракции, по наличию памяти, по функциональному назначению, 
• по аппаратурной реализации

2. поставить задачу минимизации логических функций и использовать для этой цели современные методы минимизации
3. уметь выбрать алгоритмический язык для описания функционирования ЦА
4. уметь применять рекомендации по решению задач синтеза комбинационных схем на ИМС различной степени интеграции
5. научиться составлять структурные схемы простейших автоматов с памятью на основе элементарных триггерных систем ( D-, Т-, JK-, RS-триггеры)
6. уметь выбрать способы синхронизации и взаимодействия ЦА с внешней средой
7. уметь составить контролирующие и диагностические тесты для комбинационных схем, ЦА с памятью и др. устройств ВТ

Список рекомендованной литературы:

1. Савельев А.П. Прикладная теория цифровых автоматов. М.,  Энергия, 1979.
2. Справочник по цифровой вычислительной технике (процессоры память). Киев, Техника, 1979.
3. Соловьев Г.П. Арифметические устройства ЭВМ. М., Энергия, 1978.
4. Майоров С.А., Новиков Г.И. Принципы организации цифровых машин. Л., Мащиностроение, 1974.

Дополнительная литература:

1. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов.  Л., Энергия, 1979.
2. Сергеев Н.П., Вашкевич И.П. Основы вычислительной техники. М., Высшая школа, 1988.
3. Чирков М.К., Шауман А.М. Основы функциональной структуры вычислительных машин. Издательство Ленинградского университета, 1974.
4. Самофалов К.Г. и др. Электронные цифровые вычислительные машины. Киев, Вища школа, 1976.
5. Поснов И.И. Арифметика вычислительных машин в упражнениях и задачах. Мн., Изд-во «Университетское», 1984.
6. Стахов А.П. Коды золотой пропорции. М., Радио и связь, 1984.
7. Колосов В.Г., Мелехин В.Ф. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники. Л., Энергоатомиздат. 1983.
8. Хоуп Г. Проектирование цифровых вычислительных устройств на интегральных микросхемах. М., Мир, 1984.
9. Голдсуорт Б. Проектирование цифровых логических устройств. М., Мир, 1985.

Методические материалы:

1. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. Методические указания к выполнению курсовой работы.  Л.,  СЭПИ, 1980.
2. Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез и исследование КС на стенде УМ-11 одновыходных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
3. Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез многовыходных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
4. Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез не полностью заданных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
5. Прикладная теория цифровых автоматов. Применение булевых разностей для контроля КС.  Хабаровск, ЭВМ, 1990.
6. Прикладная теория цифровых автоматов. Сборник вариантов к курсовой работе и библиографический указатель. Хабаровск, ЭВМ, 1990.