Лекции по проектированию цифровых устройств
скачать (813.3 kb.)
Доступные файлы (11):
| 1_Основы алгебры логики.doc | 188kb. | 08.07.2004 05:33 |  скачать |
| 2а_минимизация.doc | 519kb. | 08.07.2004 06:16 | скачать |
| 2_Проектиров цифр устр.doc | 174kb. | 08.07.2004 05:41 | скачать |
| 3a_применение мультиплексоров.doc | 287kb. | 01.12.2001 00:22 | скачать |
| 3b_Cумматоры.doc | 176kb. | 08.07.2004 05:53 | скачать |
| 3c_интегральные сумматоры.doc | 202kb. | 08.07.2004 05:59 | скачать |
| 3_Типовые комбинационные устройства.doc | 242kb. | 08.07.2004 06:25 | скачать |
| 4_Интегральные триггеры.doc | 388kb. | 08.07.2004 06:04 | скачать |
| 5_задержки в цифровых цепях.doc | 100kb. | 01.09.2004 20:00 | скачать |
| 6_Проектир последоват схем.doc | 276kb. | 14.01.2007 17:22 | скачать |
| ПЦУ_программа_2002.doc | 111kb. | 01.09.2004 20:07 | скачать |
ПЦУ_программа_2002.doc
КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТУ Т В Е Р Ж Д А Ю
Зав. кафедрой К и Т ЭВМ
__________ И.С.Захаров
"___"___________ 2004
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина – ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ
| Специальность - 551100 - Конструирование и технология ЭВС | |
| | |
| Курс - 3 | Семестр 7 |
| | |
| Всего аудиторных занятий | 68 час. |
| Лекций | 34 час. |
| Лабораторных занятий | 34 час. |
| Практических занятий | - |
| Самостоятельная работа студентов | 38 час. |
| Индивидуальная работа со студентами | 7 час. |
| | |
| Распределение форм контроля знаний по семестрам: | |
| | |
| Зачёт – 7 семестр | |
| | |
Рабочая программа составлена на основании учебного плана специальности, утвержденного ректором КГТУ, и Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 220500, утвержденного Госкомвузом РФ 2001 г.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры К и Т ЭВС, протокол №1 от 27 августа 2004 г.
Председатель методической комиссии кафедры _________________/Дрейзин В.Э./
Курск 2004
^
Предметом курса "Проектирование цифровых устройств" является изучение вопросов, связанных с устройством и построением типовых цифровых электронных узлов различных автоматизированных систем контроля, управления физическими объектами и процессами, систем связи, бытовой аппаратуры, измерительных приборов.
Целью дисциплины является обучить студентов принципам анализа и расчета типовых, схемотехнических решений, используемых при построении цифровых устройств, а также комплексу вопросов, связанных с синтезом, эффективным использованием и правильной эксплуатацией цифровых электронных устройств автоматизированных систем контроля и управления и т.п.
^
В результате изучения дисциплины студент должен
ЗНАТЬ:
- принципы функционирования, методы анализа, синтеза и способы расчета устройств цифровой электроники,
- принципы выбора элементной базы и практической реализации цифровых устройств;
УМЕТЬ:
- выбирать оптимальные с точки зрения решения поставленной задачи типовые схемотехнические решения для реализации электронных устройств;
- синтезировать структурную и функциональную схему электронного устройства, предназначенного для решения поставленной задачи;
- оценивать показатели цифровых электронных устройств.
^
2.1. Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ (или С) | ЛР |
| 1. | Введение | 1 | - | 2 |
| 2. | Основы алгебры логики. | 3 | - | - |
| 3. | Проектирование комбинационных цифровых устройств | 4 | - | 16 |
| 4. | Типовые комбинационные устройства | 8 | - | - |
| 5. | Интегральные триггеры | 6 | - | 8 |
| 6. | Задержки в цифровых цепях | 2 | - | - |
| 7. | Проектирование последовательностных схем | 8 | - | 8 |
| 8. | Заключение | 2 | | |
| Итого: | | 34 | | 34 |
^
1. Введение
Место цифровых электронных устройств в современной электронной технике их преимущества по сравнению с аналоговыми. Дуальность описания цифровых устройств.
2. Основы алгебры логики
Понятие логических констант, переменных, функций. Способы представления логических функций; словесное описание, алгебраическая форма записи (дизъюнктивная и конъюнктивная формы ), таблицы истинности, кубические комплексы. Взаимное преобразование логических функций, логические элементы. Переход от логических функций к структурным схемам и обратно. Классификация логических устройств.
Цель минимизации структуры логических устройств. Общие принципы минимизации. Покрытие функции алгебры логики минимальной стоимости. Минимизация с использованием карт Вейча (Карно).
3. Проектирование комбинационных цифровых устройств
Этапы проектирования. Структурное проектирование. Функциональное проектирование. Минимизация. Функционально полные системы логических элементов. Синтез логических устройств в заданном базисе логических элементов. Особенности построения логических устройств на реальной элементной базе (использование элементов с заданным числом входов).
4. Типовые комбинационные логические устройства
Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, преобразователи кода - назначение структура построения, основные свойства и характеристики. Сумматоры: полусумматоры, одно- и многоразрядные сумматоры, алгоритмы функционирования, основные уравнения и структурные схемы.
5. Интегральные триггеры
Назначение триггеров, их классификация и методы описания. Типы триггеров: одноступенчатые триггеры (асинхронный и синхронный RS-триггер, D-триггер, Т-триггер), двухступенчатые триггеры (RS-триггер, JК-триггер), триггеры с динамическими входами (RS-триггер, JК-триггер) назначение и принципы построения. Триггеры с комбинированными входами.
6. Задержки в цифровых цепях
Нормирование задержек. Состязания. Статические и динамические риски сбоя. Способы борьбы с рисками сбоя.
7. Последовательностные логические устройства
Синтез последовательностных устройств: понятие состояния цифрового автомата (ЦA), обобщенная структурная схема ЦА, определение объема памяти ЦА. Методы синтеза ЦА, переход от таблицы состояния к логической схеме и обратно. Функциональные узлы последовательностных логических устройств:
регистры - назначение, классификация, основные типы (параллельные, последовательные ); организация межрегистровых связей;
счетчики - назначение, классификация, способы переноса сигнала, основные типы (двоичные, двоично-десятичные, реверсивные).
8. Заключение
Современные методы проектирования цифровых устройств.
Логические устройства с программируемыми характеристиками
Назначение и область применения программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Обобщенная структура и классификация. Программируемая матричная логика, программируемые логические матрицы, базовые матричные кристаллы: особенности структуры и схемотехническая реализация.
^
| № зан. | № раздела дисциплины | Наименование лабораторного занятия | Объем,час |
| 1 | | Вводное занятие | 2 |
| 2 | 2 | Работа №1. Проектирование и исследование комбинационного устройства. | 2 |
| 3 | 2 | Продолжение работы №1 | 2 |
| 4 | 3 | Работа №2. Проектирование и исследование комбинационного устройства. | 2 |
| 5 | 3 | Продолжение работы №2 | 2 |
| 6 | 3 | Лабораторная работа №3. Проектирование и исследование семисегментного дешифратора. | 2 |
| 7 | 3 | Продолжение работы №3 | 2 |
| 8 | 4 | Лабораторная работа №4. Исследование мультиплексора | 2 |
| 9 | 4 | Продолжение работы №4 | 2 |
| 10 | 5 | Лабораторная работа №5. Исследование R-S-триггера | 2 |
| 11 | 5 | Продолжение работы №5 | 2 |
| 12 | 5 | Лабораторная работа №6. Исследование J-K триггера | 2 |
| 13 | 5 | Продолжение работы № 6 | 2 |
| 14 | 7 | Лабораторная работа №7. Исследование сдвигового регистра | 2 |
| 15 | 7 | Продолжение работы № 7 | 2 |
| 16 | 7 | Лабораторная работа № 8. Исследование генератора кодов | 2 |
| 17 | 7 | Продолжение работы № 8 | 2 |
| | Итого: | | 34 час |
^
а) основная литература
Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника. Полный курс: Учебник для вузов /Под ред. О. П. Глудкина.-М.: Горячая Линия - Телеком, 2000.-768 с.-Библиогр.: с. 763.-ISBN 5-93517-002-7.
Прянишников В. А. Электроника: Курс лекций: Учебник для высших и средних учебных заведений.-2-е изд., испр. и доп.-СПб.: КОРОНА принт, 2000.-415 с.-(Учитель и ученик).-Библиогр.: с. 415.-ISBN 5-7931-0018-0.
Степаненко И. П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.-488 с.: ил.-Библиогр.: с. 488.-ISBN 5-93208-045-0.
Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника: Учеб. пособие для втузов.-Ростов-на-Дону: Феникс, 2000.-446 с.: ил.-Библиогр.: с. 441.-ISBN 5-222-00998-Х.
Джонс М. Х. Электроника - практический курс /Пер. с англ. Е. В. Воронова, А. Л. Ларина.-М.: Постмаркет, 1999.-527 с.-(Б-ка современной электроники).-Библиогр.: с. 509-511.-ISBN 5-901095-01-4.
Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника.-2-е изд.-М.: Высш.шк.,1991.-622 с.
Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001. — 528 с.: ил. ISBN 5-8206-0100-9
Бондарь О.Г. Курс лекций по схемотехнике. Сервер кафедры.
б) дополнительная литература
Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. -М.: Сов.радио,1980.-424 с.
Свирид В. Л. Микросхемотехника аналоговых электронных устройств: Учеб. пособие для вузов.-Минск: Дизайн ПРО, 1998.-255 с.: ил.-Библиогр.: с. 247-250.
Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. -М.: Высш.шк., 1987.-317 с.
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "ПЦУ". /Курск. политехн. ин-т; Сост. О.Г. Бондарь. - Курск, 2002 в электронной форме.
Конспекты лекций по разделам.
^
Видеосистема (ТВ + портативный компьютер). Иллюстративные материалы к лекциям.
3.4. Программное обеспечение дисциплины, использование вычислительной техники
Электронная лаборатории EWB5X.
Электронные справочники по элементной базе.
Конспект лекций в электронной форме.
Лектор ________________________/Бондарь О.Г./
Скачать файл (813.3 kb.)