1. Выполните перевод заданного числа из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную систему счисления с заданной точностью.
2. Целую часть числа переведите в другие системы счисления по схеме
3. Составьте таблицу истинности для функций a, b,c...,управляющих работой соответствующего сегмента индикатора десятичной цифры, представленной в коде Д1 для нечётных вариантов, и в коде Д2 для четных вариантов
4. Доопределите функцию и представьте её в СДНФ и СКНФ.
5. Выполните минимизацию функции из п.4 методом Квайна, Квайна-мак-Класки.
6. Минимизируйте функцию из п.3 методом Карно. Найдите тупиковую ДНФ, тупиковую КНФ.
7. Выполните синтез функции в базисах: основном, Шеффера, Пирса.
3.3.4.2. Контрольная работа № 2 включает следующее задание.
1. Представьте в восьмиразрядной сетке ЭВМ числа А и В, используя прямой, обратный и дополнительный коды.
2. Выполните умножение чисел А и В на 2 в степени -2, +2, +3.
3. Вычислите А+В в дополнительном коде.
4. Вычислите -А-В в обратном коде.
5. Вычислите А*В в прямом коде, с младших разрядов множителя со сдвигом суммы частичных произведений вправо.
6. Вычислите А*В в прямом коде, с младших разрядов множителя со сдвигом множимого влево.
7. Вычислите А*В в прямом коде, со старших разрядов множителя со сдвигом множимого вправо.
8. Вычислите А*В в прямом коде, со старших разрядов множителя со сдвигом суммы частичных произведений влево.
9. Вычислите А*В или В*А, используя умножение одновременно на два разряда множителя.
10. Вычислите А*В в дополнительном коде с корректирующим шагом.
11. Вычислите А*В в дополнительном коде, используя анализ двух смежных разрядов множителя.
12. Вычислите А*В в обратном коде с корректирующим шагом.
13. Вычислите А*В в обратном коде, используя преобразование разрядов множителя, если множитель отрицательный.
14. Вычислите В:А в прямом коде с восстановлением остатка.
15. Вычислите В:А в прямом коде без восстановления остатка со сдвигом делителя.
16. Вычислите В:А в прямом коде без восстановления остатка со сдвигом остатка.
17. Вычислите В:А в дополнительном коде.
3.3.5. Другие виды самостоятельной работы (Др) - 0 часов
Другие виды самостоятельной работы учебным планом не предусмотрены.
4. Текущий и промежуточный контроль изучения дисциплины
4.1. Текущий контроль результатов изучения дисциплины
Для оценки текущей успеваемости в 3 семестре выполняются две контрольных работы.
Студенты, не выполнившие работы в полном объеме установленных требований, не допускаются к итоговому контролю по данной дисциплине, как не выполнившие график учебного процесса по данной дисциплине.
4.2. Промежуточный контроль изучения дисциплины
Для оценки результатов изучения дисциплины используются следующие формы рубежного и промежуточного контроля:
Семестр | Разделы дисциплины | Форма промежуточного контроля | Проставляется ли оценка в приложение к диплому |
3 | 1-4 | зачет | нет |
4 | 5-7 | КП | да |
4 | 5-7 | Экзамен | да |
5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная и дополнительная литература
Основная литература:
1. Савельев теория цифровых автоматов. Учебник для вузов-М.: Высшая школа, 1987- 272стр.
2. Ефремов основы цифровых автоматов. Учебное пособие - 3-е изд.-М.: МГУЛ, 2008 – 40стр.
3., Орлов ЭВМ и систем. Учебник для вузов –СПб.:Питер, 2007 – 667стр.
Дополнительная литература:
4. Бибило языка VHDL. Изд. 3-е. доп.- М.: Издательство ЛКИ.2007.-328с.
5. и др. Прикладная теория цифровых автоматов.-К.: Вища школа. Головное издательство 1987 –375стр.
6. Древс ЭВМ и вычислительных систем : Учебник для студ. вузов, обуч. по напр. "Информатика и вычислительная техника". - М. : Высшая школа, 2006. - 500 с.
7. , X. Угрюмов систем на микросхемах с программируемой структурой. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 736с
5.1.2. Учебные и учебно-методические пособия для подготовки к аудиторным занятиям и для самостоятельной работы студентов
8. Ефремов в систему автоматизированного проектирования Quartus II. Учебное пособие. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2011.-147с.
5.1.3. Нормативные документы
9. IEEE Standard VHDL Language Reference Manual, IEEE Std 1076 – 1987.
10. IEEE Standard VHDL Language Reference Manual, IEEE Std 1076 – 1993.
11. Verilog HDL Reference Manual. – IEEE Std 1364 – 1997.
5.1.4. Интернет-ресурсы и другие электронные информационные источники
11. DE2-70 Development and Education Board. Описание учебного стенда DE2-70 Интернет ресурс.
http://www. /education/univ/materials/boards/de2-70/unv-de2-70-board. html? GSA_pos=1&WT. oss_r=1&WT. oss=de-270
12. Quartus II Handbook Version 11.1. Описание САПР Quartus II. Интернет ресурс. http://www. /literature/lit-qts. jsp
13. «Тренажер по теории автоматов»
14. «Программный стенд для тестирования проектов студентов»
15. www. /vhdl/ - учебный русскоязычный сайт по VHDL
16. www/vhdl.org - интернет- сервер международного форума пользователей VHDL
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
При изучении данной дисциплины используются следующие средства обеспечения освоения дисциплины:
№ п/п | Средство обеспечения освоения дисциплины | Раздел дисциплины | Вид аудиторных занятий и самостоятельной работы |
1 | Обучающая и тестирующая программа для проверки знаний студентов по различным разделам дисциплины «Тренажёр по ТА» | 2-4 | СР |
2 | Система автоматизированного проектирования «QUARTUS II» | 5-7 | СР, КП |
3 | Стенд для тестирования проектов студентов | 5-6 | СР, КП |
4 | Учебно - исследовательский стенд «Altera® DE2-70»; | 6 | СР, КП |
Тренажёр позволяет студенту ознакомиться с теоретическим материалом, рассмотреть алгоритмы выполнения различных арифметических действий на примерах, а также проверить свои знания. Причем примеры могут задаваться как самим студентом, так и генерироваться тренажером. В случае необходимости студент может воспользоваться помощью тренажёра. Тренажер также может оценить уровень подготовки студента.
С помощью пакета «QUARTUS II», установленного на персональном компьютере, студент может создавать модели абстрактных автоматов МИЛИ и МУРА и выполнять их моделирование. С помощью схемного редактора, входящего в состав пакета, студент может ввести описание синтезированных им структурных автоматов и с помощью средстваQsim выполнить их моделирование.
Содержащаяся в стенде «Altera® DE2-70» программируемая интегральная логическая схема, используется для реализации синтезированных студентами структурных автоматов. С помощью переключателей и светодиодов, входящих в состав стенда, студент может выполнить отладку и тестирование своих проектов.
Стенд для тестирования проектов студентов представляет собой аппаратно-программный комплекс, позволяющий по заданному варианту синтезировать эталонные автоматы и сравнивать их поведение с синтезированными студентами автоматами.
5.3. Раздаточный материал
При изучении данной дисциплины раздаточный материал не используется.
5.4. Примерный перечень вопросов к экзамену
При проведении итогового контроля для оценки результатов изучения дисциплины вынесены следующие вопросы:
1. Системы счисления. Позиционные, непозиционные, однородные, неоднородные.
2. Кодированные позиционные системы счисления. Коды Д1 иД2.
3. Системы счисления специального назначения.
4. Системы счисления с непостоянными весами разрядов. Код Грея.
5. Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую.
6. Перевод правильных дробей из одной системы счисления в другую.
7. Перевод чисел в системы с кратным основанием.
8. Выбор системы счисления для ЭВМ.
9. Способы представления чисел в ЭВМ. Представление чисел с фиксированной запятой. Диапазон и точность представления чисел.
10. Способы представления чисел в ЭВМ. Представление чисел с фиксированной точкой. Диапазон и точность представления чисел.
11. Способы представления чисел в ЭВМ. Представление чисел с плавающей запятой. Диапазон и точность представления чисел.
12. Представления отрицательных чисел в ЭВМ. Прямой, обратный и дополнительный коды.
13. Алгебраическое суммирование чисел с использованием обратного кода.
14. Алгебраическое суммирование чисел с использованием дополнительного кода.
15. Модифицированные коды. Их использование для алгебраического суммирования чисел.
16. Умножение чисел, представленных в прямом и обратном кодах на два в степени +-К
17. Умножение чисел, представленных в прямом и дополнительном кодах на два в степени +-К.
18. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде с младших разрядов множителя со сдвигом сумм частичных произведений вправо.
19. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде с младших разрядов множителя и сдвигом множимого влево.
20. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде со старших разрядов множителя и сдвигом множимого вправо.
21. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде со старших разрядов множителя со сдвигом сумм частичных произведений влево.
22. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде одновременно на два разряда множителя.
23. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в дополнительном коде с одним корректирующим шагом.
24. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в дополнительном коде используя анализ двух смежных разрядов множителя.
25. Умножение чисел с фиксированной запятой, заданных в обратном коде.
26. Аппаратные методы ускорения умножения.
27. Деление чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде с восстановлением остатка.
28. Деление чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде со сдвигом остатка и автоматическим его восстановлением.
29. Деление чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде со сдвигом делителя и автоматическим восстановлением остатка.
30. Деление чисел с фиксированной запятой, заданных в дополнительном коде.
31. Алгебраическое суммирование чисел с плавающей запятой.
32. Умножение и деление чисел с плавающей запятой.
33. Булева функция и переменная. Основные элементарные логические функции.
34. Основные законы алгебры логики. Коммутативный, ассоциативный, дистрибутивные и законы отрицания. Следствия из них.
35. Элементарное логическое произведение (сумма), конституента единицы (нуля), ранг. Правила алгебры логики: склеивания, развёртывания, поглощения.
36. Функционально полные системы элементарных логических функций. Канонические формы представления логических функций. СДНФ, СКНФ.
37. Базис «Шеффера». Представление логических функций в базисе «Шеффера».
38. Базис «Пирса». Представление логических функций в базисе «Пирса».
39. Задача анализа и синтеза логических функций. Минимизация функций алгебры логики. Этапы минимизации.
40. Минимизация логических функций методом Квайна.
41. Числовое и геометрическое представление функций алгебры логики.
42. Минимизация логических функций методом Квайна-мак-Класки.
43. Минимизация логических функций методом Карно.
44. Не полностью определенные логические функции и их минимизация.
45. Методика выполнения сложения в D кодах.
46. Методика выполнения вычитания в D кодах.
47. Методика выполнения умножения в D кодах.
48. Выполнение деления в D кодах с восстановлением остатка.
49. Выполнение деления в D кодах без восстановления остатка.
50. Основные понятия и определения: абстрактные и структурные автоматы, конечные автоматы, полностью определенные и частичные автоматы, синхронные и асинхронные автоматы.
51. Автоматы МИЛИ и МУРА. Закон функционирования и способы задания автоматов МУРА.
52. Автоматы МИЛИ и МУРА. Закон функционирования и способы задания автоматов МИЛИ.
53. Эквивалентные автоматы. Преобразование автомата МУРА в автомат МИЛИ.
54. Эквивалентные автоматы. Преобразование автомата МИЛИ в автомат МУРА.
55. Совмещенная модель автомата (С автомат). Закон функционирования и способы задания С автоматов.
56. Последовательное соединение автоматов. Таблицы переходов и выходов результирующего автомата. Пример.
57. Параллельное соединение автоматов. Таблицы переходов и выходов результирующего автомата. Пример.
58. Соединение автоматов с обратной связью. Таблицы переходов и выходов результирующего автомата. Пример.
59. Задача структурного синтеза автоматов. Теорема о структурной полноте.
60. Элементарные полные автоматы с одним и двумя входами.
61. Основные этапы канонического метода структурного синтеза автоматов. Пример.
62. Состязания и гонки в автоматах. Способы устранения критических состязаний в автоматах.
63. Противогоночное кодирование состояний автомата.
64. Кодирование состояний автомата и сложность комбинационных схем, реализующих функции выходов и возбуждения элементов памяти.
65. Принцип микропрограммного управления. Модель дискретного преобразователя Глушкова.
66. Функции операционного и управляющего автоматов.
67. Функциональная микропрограмма. Язык функционального микропрограммирования.
68. Классы микроопераций. Функциональная и структурная совместимость микроопераций.
69. Содержательный и закодированный графы микропрограммы.
70. Структурная организация операционных автоматов. Структурный базис. Каноническая структура операционного автомата.
71. Управляющие автоматы с жесткой и программируемой логикой. Интерпретация микропрограммы автоматом МУРА.
72. Интерпретация микропрограммы автоматом МИЛИ.
73. Управляющие автоматы с программируемой логикой. Принудительная и естественная адресация микрокоманд.
6. Материально-техническое обеспечение дисциплины
При изучении данной дисциплины используется следующее материально-техническое обеспечение дисциплины:
№ п/п | Материально-техническое обеспечение дисциплины | Раздел дисциплины | Вид аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов |
1 | Специализированный компьютерный класс с предустановленным САПР «QUARTUS II», оборудованный учебно - исследовательскими стендами «Altera® DE2-70»; | 5-7 | СР, КР |
Протокол
о временном разрешении использования литературы
при изучении учебной дисциплины
« »
(наименование дисциплины в соответствии с рабочей программой, ГОС ВПО и учебным планом)
На заседании кафедры ___________________________________________________
(наименование обеспечивающей кафедры)
(протокол № _____ от “ __ ” ___________ 200_ г.) рассмотрена и одобрена возможность продления на один год (до ____ года) использования в учебном процессе следующей литературы, приведенной в подразделе 5.1 «Рекомендуемая литература» данной рабочей программы, изданной раньше сроков предусмотренных действующими нормативами:
№ п/п | |||||
1 | |||||
1 | |||||
2 | |||||
3 |
*в соответствии с п. п. 5.1 рабочей программы
Заведующий кафедрой
(подпись) (Ф. И.О.)
Согласовано:
Начальник методического отдела
(подпись) (Ф. И.О.)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
