Методи розробки цифрових пристроїв управління

Розглядаються та вивчаються: способи представлення числової інформації в цифрових пристроях управління (ЦПУ); виконання арифметичних операцій у ЦПУ; аналіз та синтез ЦПУ.

Метою дисципліни є вивчення студентами арифметичних основ цифрових пристроїв управління (ЦПУ) та принципів їх аналізу і синтезу, а також отримання практичних навичок з розробки, створення і використання цифрових пристроїв управління різного призначення та їх окремих вузлів.

Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій. Здатність проектувати засоби інформаційно-вимірювальної техніки та описувати принцип їх роботи. Здатність розробляти алгоритми функціонування та програмне забезпечення комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем. Здатність управляти інформаційними процесами у комп’ютеризованих вимірювальних системах. Вміти пояснити та описати принципи побудови обчислювальних підсистем і модулів, що використовуються при вирішенні вимірювальних задач. Знати та вміти застосовувати сучасні інформаційні технології для вирішення задач в сфері метрології та інформаційно-вимірювальної техніки. Вміти застосовувати мікропроцесори, мікроконтролери та відповідні програмні засоби у комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних системах. Знати теорію та методи цифрової обробки сигналів, вміти їх застосовувати для аналізу, фільтрації та перетворення вимірювальної інформації.

Тема 1. Представлення числової інформації в ЦПУ. Системи числення (СЧ). Алгоритми переведення чисел з однієї СЧ в іншу.

Тема 2. Форми і формати зображення чисел в ЦПУ. Поняття про кодування і коди. Послідовний і паралельний коди.  Контроль за парністю і за модулем.

Тема 3. Двійкова арифметика. Порозрядні арифметичні операції. Виконання арифметичних операцій додавання i віднімання цілих чисел у формі з фіксованою комою i у формі з плаваючою комою.

Тема 4.  Виконання операцій множення і ділення чисел у двійковій системі числення. Похибки виконання операцій множення i ділення.

Тема 5. Способи подання ЦПУ. Математична модель ЦПУ. Автомати Мілі і Мура, способи подання ЦПУ.

Тема 6. Структурна модель ЦПУ. Етапи структурного синтезу ЦПУ. Синхронізація роботи ЦПУ.

Тема 7. Керуючий і операційний блоки ЦПУ. Принцип декомпозиції В.М. Глушкова. Схема взаємодії між операційним блоком та керуючим пристроєм.

Тема 8. Структурний синтез ЦПУ. Структура такту операційного пристрою. Методи забезпечення стійкості ЦПУ

Лабораторні роботи – 64 бали, модульний контроль – 20 балів, лекційні заняття – 16 балів.