Дисциплини

9 Анализ и синтез на логически схеми

Седмичен хорариум 2+0+2
Форма на контрол Изпит

Анотация


Дисциплината е ориентирана към фундаменталната подготовка на студентите от специалност “КСТ” в ТУ – Варна.
Целта е да даде на студентите знания и умения по средствата и методите за анализ и синтез на логически схеми и тяхното използване в компютърните системи и технологии.
Основните задачи са свързани с формирането у студентите на знания и умения за:

  • Представянето и минимизацията на логически функции
  • Методите за анализ и синтез на комбинационни логически схеми
  • Методите за анализ и синтез на крайни автомати (логически схеми с памет)
  • Микропрограмните автомати и техните приложения
  • Програмируемите логически устройства и използването им при синтез на логически схеми


Учебната дисциплина осигурява:
“Микропроцесорна техника”, “Цифрова схемотехника”, “Организация на компютъра”, и “Компютърна архитектура”, “Дискретни структури” и специализиращи дисциплини от учебния план на специалносттa.

Съдържание


Тема 1. Методи за минимизация на ЛФ. Минимизация на напълно и непълно определени логически функции с карти на Карно. Минимизация на единични ЛФ по метода на Куайн – Мак Класки. Синтез на комбинационни логически схеми (КЛС). Процедура и етапи за синтез на КЛС.
Тема 2. Минимизация на системи от ЛФ. Методи за минимизация. Сравнителен анализ. Синтез на многоизходни КЛС.
Тема 3. Декомпозиция на ЛФ при синтез на комбинационни логически схеми. Проста и сложна декомпозиция на напълно и непълно определени логически функции.
Тема 4. Синтез на функционални логически възли. Синтез на сложни КЛС.
Тема 5. Анализ на комбинационни логически схеми. Статичен и динамичен анализ. Състезания, начини за предотвратяване на състезания в КЛС.
Тема 6. Абстрактен модел на автомата. Начини на представяне. Видове автомати. Последователностни схеми. Еквивалентни автомати и връзка между моделите на автомат на Мили и на Мур. Трансформиране на автомат на Мур в еквивалентен автомат на Мили и обратно трансформиране. Минимизация на броя на вътрешните състояния на автомата. Алгоритъм на Ауфенкамп – Хон. Процедура за минимизация на автомат на Мили и автомат на Мур.
Тема 7. Тригерът като елементарен автомат с памет. Изисквания, видове и характеристики. Синтез на тригери.
Тема 8. Структурен модел на автомата. Основни определения. Обща схема на автомата (логическа схема с памет). Преминаване от абстрактен модел на автомата към структурен модел. Методи и процедури за структурен синтез на логически схеми с памет (ЛСП). Процедура за структурен синтез на ЛС с памет чрез обща таблица на преходите и изходите.
Тема 9. Синхронни и асинхронни автомати. Устойчивост и критични състезания. Кодиране на вътрешните състояния на синхронен автомат за минимизиране на броя на елементите. Сравнителен анализ на ЛСП, синтезирани с използване на различни елементи памет. Цикли и състезания в асинхронния автомат. Противосъстезателно кодиране на вътрешните състояния на автомата.
Тема 10. Микропрограмен автомат: схема и определения. Връзка с операционния автомат. Свойства и характеристики. Блок-схема на алгоритъм (БСА) на микропрограмен автомат. Маркиране на състоянията на БСА за модели на автомат на Мили и на Мур. Процедура за структурен синтез на микропрограмни автомати.
Тема 11. Анализ и синтез на модулни логически схеми. Мултиплексорът като функционален елемент при структурен синтез на КЛС и ЛС с памет Преместващият регистър като функционален елемент при синтез на ЛС с памет: броячи и генератори на двоични числа. Синтез на броячи.
Тема 12. Програмируеми логически устройства (ПЛУ). Класификация. Структура. Програмируемите постоянни запомнящи устройства (ПЗУ) като функционален елемент при синтез на КЛС и ЛС с памет. Програмируемите логически матрици (ПЛМ) като функционален елемент при синтез на КЛС и ЛС с памет.