-
Теория автоматов
Основной целью и задачей курса «Теория автоматов» (ТА) является овладение студентами таких разделов:
- формы представления и способы обработки информации в цифровых автоматах (ЦА)
- основы теории переключательных функций (булевых функций)
- общие сведения о ЦА
- анализ и синтез ЦА
- управляющие и операционные ЦА
- методы контроля и диагностики ЦА
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:
- 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
- поставить задачу минимизации логических функций и использовать для этой цели современные методы минимизации
- уметь выбрать алгоритмический язык для описания функционирования ЦА
- уметь применять рекомендации по решению задач синтеза комбинационных схем на ИМС различной степени интеграции
- научиться составлять структурные схемы простейших автоматов с памятью на основе элементарных триггерных систем ( D-, Т-, JK-, RS-триггеры)
- уметь выбрать способы синхронизации и взаимодействия ЦА с внешней средой
- уметь составить контролирующие и диагностические тесты для комбинационных схем, ЦА с памятью и др. устройств ВТ
Список рекомендованной литературы:
- Савельев А.П. Прикладная теория цифровых автоматов. М., Энергия, 1979.
- Справочник по цифровой вычислительной технике (процессоры память). Киев, Техника, 1979.
- Соловьев Г.П. Арифметические устройства ЭВМ. М., Энергия, 1978.
- Майоров С.А., Новиков Г.И. Принципы организации цифровых машин. Л., Мащиностроение, 1974.
Дополнительная литература:
- Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. Л., Энергия, 1979.
- Сергеев Н.П., Вашкевич И.П. Основы вычислительной техники. М., Высшая школа, 1988.
- Чирков М.К., Шауман А.М. Основы функциональной структуры вычислительных машин. Издательство Ленинградского университета, 1974.
- Самофалов К.Г. и др. Электронные цифровые вычислительные машины. Киев, Вища школа, 1976.
- Поснов И.И. Арифметика вычислительных машин в упражнениях и задачах. Мн., Изд-во «Университетское», 1984.
- Стахов А.П. Коды золотой пропорции. М., Радио и связь, 1984.
- Колосов В.Г., Мелехин В.Ф. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники. Л., Энергоатомиздат. 1983.
- Хоуп Г. Проектирование цифровых вычислительных устройств на интегральных микросхемах. М., Мир, 1984.
- Голдсуорт Б. Проектирование цифровых логических устройств. М., Мир, 1985.
Методические материалы:
- Арифметические и логические основы цифровых автоматов. Методические указания к выполнению курсовой работы. Л., СЭПИ, 1980.
- Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез и исследование КС на стенде УМ-11 одновыходных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
- Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез многовыходных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
- Прикладная теория цифровых автоматов. Синтез не полностью заданных КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
- Прикладная теория цифровых автоматов. Применение булевых разностей для контроля КС. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
- Прикладная теория цифровых автоматов. Сборник вариантов к курсовой работе и библиографический указатель. Хабаровск, ЭВМ, 1990.
Программа дисциплины скачать (283.9 KБ)