Методи розробки цифрових пристроїв управління

Кафедра метрології та інформаційно-вимірювальної техніки

Розглядаються та вивчаються: логічні основи цифрових пристроїв управління (ЦПУ); функціональні вузли ЦПУ комбінаційного та накопичуючого типу, їх схемотехніка i основні характеристики; приклади використання; способи представлення числової інформації в ЦПУ; виконання арифметичних операцій у ЦПУ; аналіз та синтез ЦПУ.

Метою дисципліни є вивчення студентами арифметичних, логічних і схемотехнічних основ побудови 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. Логічні основи ЦПУ. Основні поняття алгебри логіки. Основні закони алгебри логіки. Тема 2. Функціональні вузли ЦПУ комбінаційного типу. Призначення i класифікація, схемотехніка, приклади використання. Тема 3. Функціональні вузли ЦПУ накопичуючого типу. Схемотехніка i основні характеристики, приклади використання. Тема 4. Представлення числової інформації в ЦПУ. Системи числення (СЧ). Форми і формати зображення чисел в ЦПУ. Поняття про кодування і коди. Тема 5. Двійкова арифметика. Порозрядні арифметичні операції. Виконання арифметичних операцій у формі з фіксованою комою i у формі з плаваючою комою. Похибки виконання операцій. Тема 6. Способи подання ЦПУ. Математична модель ЦПУ. Автомати Мілі і Мура, способи подання ЦПУ. Тема 7. Структурна модель ЦПУ. Етапи структурного синтезу ЦПУ. Синхронізація роботи ЦПУ. Тема 8. Керуючий і операційний блоки ЦПУ. Структурний синтез ЦПУ. Структура такту операційного пристрою. Методи забезпечення стійкості ЦПУ.

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

екзамен