Syllabus

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Каф. комп'ютерних систем та мереж

Комп'ютерна логіка

Силабус

1. Освітні програми, для яких дисципліна є обов’язковою:

# Рівень освіти Галузь знань Спеціальність Освітня програма Курс(и) Семестр(и)
1 бакалавр 12. Інформаційні технології 123. Комп’ютерна інженерія (бакалавр) 2 4

2. Дисципліна пропонується як вибіркова для усіх рівнів вищої освіти і усіх освітніх програм.

3. Інформація про автора курсу

Прізвище, ім'я та по батькові Тиш Євгенія Володимирівна
Науковий ступінь канд. техн. наук
Вчене звання немає
Посилання на сторінку викладача(ів) на офіційній веб-сторінці університету http://library.tntu.edu.ua/personaliji/a/t/tysh-jevhenija-volodymyrivna/
Е-mail (в домені tntu.edu.ua)

4. Інформація про навчальну дисципліну

Розподіл аудиторних годин Лекції: 54
Практичні заняття: 18
Лабораторні заняття: 54

Кількість годин самостійної роботи: 114
Кількість кредитів ECTS: 8
Мова викладання українська
Вид підсумкового контрою екзамен
Посилання на електронний навчальний курс у СЕН університету ATutor https://dl.tntu.edu.ua/bounce.php?course=2401

5. Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Мета дисципліни полягає у вивченні теорії проектування цифрових пристроїв, методів синтезу цифрових автоматів та операційних пристроїв, вивченні алгоритмів перетворення та контролю інформації в цифрових пристроях.
Завдання навчальної дисципліни. У результаті вивчення дисципліни студент повинен
Знати: структуру цифрових пристроїв, представлення інформації в цифрових автоматах, логічні основи цифрових пристроїв, арифметичні та логічні операції над числами у різних системах числення.
Вміти: формулювати практичні задачі комп'ютерної логіки в термінах алгебри перемикальних функцій, абстрактної та структурної теорії цифрових автоматів, подавати перемикальні функції у канонічних формах різних алгебр, переходити від однієї форми в інші, проводити мінімізацію перемикальних функцій та систем функцій формалізованими та неформалізованими методами, розробляти алгоритми функціонування автоматів з пам'яттю, робити їх формалізований опис із застосуванням різних мов, виконувати абстрактний та структурний синтез автоматів з використанням теорії часових функцій та композицій елементарних автоматів.

Місце дисципліни в структурно-логічній схемі навчання за освітньою програмою

Перелік дисциплін, або знань та умінь, володіння якими необхідні студенту (вимоги до рівня підготовки) для успішного засвоєння дисципліни

Дискретна математика. Основи програмування

Перелік дисциплін які базуються на результатах навчання з даної дисципліни

Системне програмування
Технології проєктування комп'ютерних систем
Основи інтернету речей

Зміст навчальної дисципліни

Лекційний курс (формулювання тем)

Тема 1. Цифрові автомати як основа побудови комп’ютерів.
Тема 2. Основні поняття алгебри логіки.
Тема 3. Графічні методи мінімізації функцій.
Тема 4. Аналітичні методи мінімізації ДДНФ.
Тема 5. Аналітичні методи мінімізації булевих функцій спеціального вигляду.
Тема 6. Комбінаційні схеми. Визначення комбінаційної схеми. Логічні елементи та їх характеристики.
Тема 7. Методи аналізу комбінаційних схем.
Тема 8. Типові комбінаційні схеми.
Тема 9. Тригери та комбінаційні схеми послідовного типу.
Тема 10. Абстрактна теорія цифрових автоматів.
Тема 11. Декомпозиція абстрактних автоматів.
Тема 12. Структурний синтез цифрових автоматів.
Тема 13. Кодування внутрішніх станів та складність комбінаційної схеми автомата.
Тема 14. Канонічний метод структурного синтезу цифрових автоматів.
Тема 15. Принцип мікропрограмного керування.
Тема 16. Абстрактний синтез керуючих автоматів з жорсткою логікою по граф-схемі алгоритму.
Тема 17. Структурний синтез керуючих автоматів з жорсткою логікою.
Тема 18. Синтез керуючих автоматів з програмованою логікою.
Тема 19. Операційні автомати.
Тема 20. Класифікація операційних автоматів.
Тема 21. Структурний синтез операційних автоматів. Операційні елементи.
Тема 22. Діагностування комбінаційних схем.
Тема 23. Методи тестового діагностування:
Тема 24. Методи тестового діагностування:
Тема 25. Функціонального діагностування комбінаційних схем. Структурні схеми функціонального діагностування
Тема 26. Методи функціонального діагностування. Метод дублювання. Метод паритету. Контроль за кодом за постійною вагою. Контроль за кодом із додаванням. Метод логічного доповнення.

Практичні заняття (теми)

Системи числення.
Форми подання чисел у комп’ютерних системах.
Додавання чисел на двійкових суматорах.
Множення чисел на двійкових суматорах.
Виконання операцій над двійково-десятковими числами в цифрових автоматах.
Абстрактний синтез керуючого автомата з жорсткою логікою за граф-схемою алгоритму.
Побудова тестів для логічних схем методом таблиць функцій несправностей.
Побудова тестів для тестового діагностування методом еквівалентних нормальних форм.
Побудова тестів для тестового діагностування методом булевих похідних.

Лабораторний практикум (теми)

Застосування законів алгебри логіки. Логічні операції. Алгоритм переходу від ДДНФ та ДКНФ до таблиць істинності та навпаки. Алгоритм переходу від довільної формули алгебри логіки до ДДНФ та ДКНФ.
Графічні методи мінімізація досконалих форм алгебри логіки.
Мінімізація булевих функцій методами Квайна та Квайна-Мак-Класкі.
Мінімізація функцій перемикання методом невизначених коефіцієнтів.
Канонічний метод синтезу комбінаційних схем.
Методи аналізу комбінаційних схем. Методи аналізу комбінаційних схем.
Синтез типових комбінаційних схем.
Перехід від абстрактного автомата Мілі до автомата Мура та навпаки.
Канонічний метод структурного синтезу цифрових автоматів.
Евристичний алгоритм кодування.
Структурний синтез керуючого автомата з жорсткою логікою.
Структурний синтез операційних автоматів.
Функціональне діагностування комбінаційних схем методом паритету.
Функціональне діагностування комбінаційних схем за кодом з постійною вагою.
Функціональне діагностування комбінаційних схем за кодом із додаванням.

Навчальні матеріали та ресурси

1. Комп’ютерна логіка (навчальний посібник з грифом Міністерства освіти і науки України) / С.А. Лупенко, В.В. Пасічник, Є.В. Тиш. – Львів: Видавництво «Магнолія - 2006», 2015. – 354 с.
2. Лупенко С.А., Тиш Є.В. Прикладна теорія цифрових автоматів. Навчальний посібник. - Тернопіль: ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. – 247 с.
3. Савельев А. Я. Основы информатики: Учеб. для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. - 328 с.
4. Самофалов К.Г. и др. Прикладная теория цифровых автоматов.-
Киев: Выcш. школа, 1987.
5. Баранов, С.И. Синтез микропрограммных автоматов (граф-схемы и автоматы). Издание второе, переработанное и дополненное / С.И. Баранов. – Ленинград : Энергия, 1979. – 232 с.
6. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу «Комп’ютерна логіка» для студентів денної форми навчання за напрямом 6.050102 «Комп’ютерна інженерія»/ Уклад. Тиш Є.В. – Тернопіль: ТНТУ ім.І.Пулюя, 2016. – 126 с.
7. Методичні вказівки до виконання практичних робіт з курсу «Комп’ютерна логіка» для студентів денної форми навчання за напрямом 6.050102 «Комп’ютерна інженерія»/ Уклад. Тиш Є.В. – Тернопіль: ТНТУ ім.І.Пулюя, 2016. – 64 с.
8. Методичні вказівки по виконанню курсових робіт з дисципліни „Комп’ютерна логіка” для студентів денної форми навчання за спеціальністю 123 „Комп’ютерна інженерія”/ Уклад. Тиш Є.В. – Тернопіль: ТНТУ імені Івана Пулюя, 2020. – 28 с.

6. Політика та контроль навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання

Оцінка якості засвоєння навчальної дисципліни включає поточний контроль успішності (оцінки за лабораторні та практичні роботи), модульний контроль (2 модулі), складання екзамену.
Для модульного контролю засвоєння студентами навчального матеріалу, що вивчається під час аудиторних занять та самостійної роботи, передбачено проведення модульної контрольної роботи у вигляді тестування за допомогою засобів електронного навчання в системи ATutor.


Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Шкала оцінок
ВНЗ
(100-бальна)
Національна
(4-бальна)
ECTS
90-100 Відмінно А
82-89 Добре B
75-81 C
67-74 Задовільно D
60-66 E
35-59 Незадовільно FX
1-34 F
Затверджено рішенням кафедри
(протокол №
від «
»
року).