1 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ – SYLLABUS

1. 1 Данные о преподавателях:

Преподаватели, ведущие занятия Айтхожаева Евгения Жамалхановна, профессор, к.т.н. кафедры

«Вычислительная техника» Контактная информация 257 71 60 Время пребывания на кафедре ВТ а.203, 10.00-17.00ч.

		1.2		Данные о дисциплине:
		Название Логические основы цифровых устройств
		Количество кредитов 3
		Место проведения ГУК
Таблица 1
		Выписка из учебного плана
							Академических часов в неделю						Форма
	Курс		Семестр		Кредиты	Лекц	Лаб.		Практ.занятия	СРС*	СРСП*	Всего	контроля
						ии	занятия		/семин. занят.
		1		2	3	4	5		6	7	8	9	10
		3		5	3	2	1		-	3	3	9	Экзамен

1.3 Пререквизиты: предшествующие дисциплины необходимые для изучения данной дисциплины (перечень дисциплин по рабочему учебному плану специальности).

Дисциплина “Логические основы цифровых устройств” базируется на знаниях, полученных в Высших учебных заведениях при изучении дисциплин: “Информатика”, “Дискретная математика”, “Микроэлектроника”, “Теория информации”.

1.4 Постреквизиты: перечень дисциплин, в которых используются знания изучаемой дисциплины (по рабочему учебному плану специальности).

Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины “Логические основы цифровых устройств” используются при изучении дисциплины “Проектирование систем защиты информации”, а также дисциплин по выбору.

1.5 Краткое описание.

Целью дисциплины “Логические основы цифровых устройств” (ЛОЦУ) является изучение основ проектирования цифровых устройств (ЦУ): прикладных аспектов формальной логики в решении задач проектирования цифровых устройств; формальных способов описания и функционирования ЦУ; методов анализа и синтеза цифровых устройств; фундаментальных алгоритмов арифметической и логической обработки чисел; форм чисел и их применение.

3

Задачами изучения дисциплины являются:

-знание формальных способов описания работы и структуры цифровых устройств;

-знание методов синтеза и анализа цифровых устройств и возможностей применения этих методов в задачах проектирования;

-умение разрабатывать микропрограммы алгоритмов выполнения арифметических операций;

-умение преобразовывать булевы функции, синтезировать минимальные комбинационные схемы и цифровые устройства с памятью;

-умение пользоваться методами построения структур цифровых управляющих устройств.

1.6.Перечень и виды заданий и график их выполнения:

Таблица 2 Виды заданий и сроки их выполнения

Виды	Вид	Тема работы			Ссылки на		рекомендуемую	Сроки
контроля	работы				литературу		с указанием	сдачи
					страниц
1	2	3					4	5
Текущий	Л1	Перевод чисел		из	1	осн [46-67]		2 нед.
контроль		одной	системы		4	доп [18-57]
		счисления в другую.			5	доп [12-21]
					11 доп [4-7]
Текущий	К1	Алгебраическое			1	осн [68-81]		3 нед.
контроль		сложение в двоичной			4	доп [109-121]
		системе счисления.			11 доп [11-17]
Текущий	Л4	Алгебраическое			1	осн [122-131]		4 нед.
контроль		сложение в двоично-			4	доп [197-207]
		десятичных	системах		11 доп [11-17]
		счисления.
Текущий	Л5	Умножение		в	1	осн [88-105]		5 нед.
контроль		двоичной	системе		4	доп [139-163]
		счисления.			8[14-17]
					11 доп [17-23]
Текущий	СР1	Деление	чисел	в	1[109-120]			6 нед.
контроль		двоичной	системе		4[171:196]
		счисления.			8[17-20]
					11 доп [24-29]
Текущий	Л7	Способы	задания		1	осн [174-232]		7 нед.
контроль		ФАЛ, запись ФАЛ в			2	осн [8-11]
		СДНФ,		их	4	доп [57-89]
		преобразование.			7	доп [190-199, 278-306]
					11 доп [30-32]

4

1	2	3			4	5
Рубежный	РК1	Вопросы по	модулю	1	осн [15-26, 88-105, 109-	8 нед.
контроль		1.		135]
				4	доп [139-163, 171-220]
				5	доп [8-21]
				6	доп [18-60]
				7	доп [17-36]
				11 доп [4-32]
Текущий	Л9	Синтез		1	осн [220-230]	9
контроль		комбинационных		2	осн [11-13]	нед.
		схем.		4	доп [70-78]
				7	доп [222 -250]
				11 доп [32-35]
Текущий	СР2	Способы	задания	1	осн [244-256]	10
контроль		абстрактных		2	осн [14-20]	нед.
		автоматов.		7	доп [36-94]
				11 доп [36-39, 49-53]
Текущий	Л11	Синтез абстрактных		1	осн [200-202]	11
контроль		микропрограммных		2	осн [27-31]	нед.
		автоматов Мили.		3[12:27,49:52].
				7	доп [94-106]
				11 доп [53-55]
Текущий	СР3	Кодирование		2	осн [39-48]	12
контроль		абстрактных		3	осн [86-97]	нед.
		алфавитов.		11 доп [41-42]
Текущий	Л13	Синтез структурных		2	осн [49-54, 57-61]	13
контроль		микропрограммных		3	осн [97-101, 104-114]	нед.
		автоматов Мили.		4	доп [286-290]
				11 доп [56-57]
Текущий	К2	Синтез МПА	Мили,	2	осн [49-54, 57-61]	14
контроль		Мура.		3	осн [97-101, 104-114]	нед.
				4	доп [286-290]
				11 доп [53-57]
Рубежный	РК2	Вопросы по модулю		1	осн [174-194, 196-203,	15
контроль		2.		220-230, 244-248]		нед.
				2	осн[8-20]
				3	осн[12-27,49-52]
				4	доп [57-78]
				7доп[36-150, 190-199, 222-
				237], 11 доп [30-57]

1. Виды контроля состоят из текущего и рубежного с указанием их порядкового номера.

2. К видам работ относятся лабораторные (Л), самостоятельные (СР) и контрольные (К) работы.

5

1.7Список литературы Основная литература

1.Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. - М.: Высшая школа,1987.

2.Айтхожаева Е.Ж. Прикладная теория цифровых автоматов: учебное пособие. - Алматы: Издательство КазПТИ,1993.

3.Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. – Л.: Энергия,

1979.

Дополнительная литература

4.Лысиков Б.Г. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. – Минск: Высшая школа, 1980.

5.Айтхожаева Е.Ж. Информатика: учебник. – Алматы: КазНТУ, 1998.

6.Темников Ф.Е., Афонин В.А. Дмитриев В.И. Теоретические основы информационной техники. - М.: Энергия, 1979.

7.Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. - М.: Физматгиз, 1962.

8.Айтхожаева Е.Ж., И Син Фу Е.В. Информационные и арифметические основы цифровых автоматов: методические указания к практическим занятиям по дисциплинам ПТЦА и АиЛОЦУ.- Алматы: КазНТУ, 2003.

9.Айтхожаева Е.Ж., И Син Фу Е.В. Логические основы цифровых автоматов: методические указания к практическим занятиям по дисциплинам ПТЦА и Аи ЛОЦУ.- Алматы: КазНТУ, 2003.

10.Айтхожаева Е.Ж., И Син Фу Е.В. Арифметические и логические основы цифровых автоматов: методические указания к контрольным работам по дисциплинам ПТЦА и АиЛОЦУ.- Алматы: КазНТУ, 2004.

11.Айтхожаева Е.Ж. Цифровые устройства и микропроцессоры. Цифровые устройства: учебное пособие.- Алматы: АИЭС, 2006.

1.8Контроль и оценка знаний. В процессе обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального технического университета имени К.И.Сатпаева применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Сведения об оценке знаний осуществляются по балльно-рейтинговой системе в виде шкалы, где указываются все виды контроля.

Рейтинг дисциплины ЛОЦУ оценивается по 100 % шкале независимо от итогового контроля.

Для дисциплины ЛОЦУ устанавливаются следующие виды контроля:

текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль.

Видами текущего контроля являются контрольные работы, выполнение лабораторных и самостоятельных работ. К итоговому контролю относится экзамен. Разбалловка видов контроля по дисциплине ЛОЦУ приведена в таблице 3.

6

Таблица 3 Распределение рейтинговых баллов (в процентах) по видам контроля

Вид итогового	Виды контроля	Проценты
контроля
Экзамен	Итоговый контроль	100
	Рубежный контроль	100
	Текущий контроль	100

Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (таблица 4). Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом, которое указывается в учебно-методическом комплексе дисциплины.

Таблица 4 Календарный график сдачи всех видов контроля

по дисциплине «Логические основы цифровых устройств»

Недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Недельное	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
количеств
о контроля
Виды		Л1	К1	Л4	Л5	СР1	Л7	РК1	Л9	СР2	Л11	СР3	Л13	К2	РК2
контроля

Виды контроля: Л – лабораторная работа, К – контрольная, СРсамостоятельная работа, РК – рубежный контроль.

Студент допускается к сдаче экзамена при наличии среднего рейтингового балла (в процентах %) ≥ 50. Экзамен считается сданным в случае набора ≥ 50 баллов (в процентах %). Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 5).

Таблица 5

Оценка знаний студентов

Оценка	Буквенный	Рейтинговый балл	В баллах
	эквивалент	(в процентах %)
Отлично	А	95-100	4
	А-	90-94	3,67
Хорошо	В+	85-89	3,33
	В	80-84	3,0
	В-	75-79	2,67
Удовлетворительно	С+	70-74	2,33
	С	65-69	2,0
	С-	60-64	1,67
	D+	55-59	1,33
	D	50-54	1,0
Неудовлетворительно	F	0-49	0

7

Перечень вопросов для проведения контроля по модулям и промежуточной аттестации

Вопросы для проведения контроля по 1 модулю:

1.Основные понятия теории информации.

2.Классификация цифровых устройств.

3.Меры информации, их назначение.

4.Аддитивная логарифмическая мера Хартли.

5.Статистическая оценка количества информации по Шеннону.

6.Системы счисления. Способы перевода чисел из одной системы счисления в другую.

7.Правила получения прямых, обратных и дополнительных кодов положительных и отрицательных чисел.

8.Алгебраическое сложение с использованием обратных и дополнительных кодов.

9.Выполнение операции сложения чисел с фиксированной (плавающей) запятой.

10.Признаки нарушения нормализации чисел, операция нормализации чисел.

11.Умножение чисел с фиксированной запятой в двоичной системе счисления.

12.Умножение чисел с плавающей запятой в двоичной системе счисления.

13.Деление чисел с фиксированной запятой в двоичной системе счисления.

14.Деление чисел с плавающей запятой в двоичной системе счисления.

15.Методы ускорения операции умножения.

16.Методы ускорения операции деления.

17.Двоично-кодированные системы счисления.

18.Правила сложения чисел в двоично-десятичной системе счисления 8421.

19.Правила сложения чисел в двоично-десятичной системе счисления 2421.

20.Правила сложения чисел в двоично-десятичной системе счисления 8421+3. Вопросы для проведения контроля по 2 модулю:

1.Логические переменные и функции, ФАЛ.

2.Элементарные ФАЛ.

3.Основные свойства элементарных ФАЛ.

4.Основные классы ФАЛ.

5.Функционально полные систем ФАЛ.

6.Минимизация ФАЛ в аналитическом представлении.

7.Диаграммы Вейча-Карно.

8.Минимизация ФАЛ графическим методом.

9.Логические элементы.

10.Задачи анализа комбинационных схем.

11.Задачи синтеза комбинационных схем.

12.Абстрактный автомат. Основные понятия и определения.

13.Графический способ задания абстрактного автомата.

14.Табличный способ задания абстрактного автомата.

15.Переход от графического к табличному заданию автомата.

16.Классы языков для задания автоматных отображений.

17.Стандартные элементы памяти.

8

18.Структурный автомат.

19.Структурная полнота.

20.Типы автоматов.

Вопросы для проведения промежуточной аттестации: 1.Какие возможны типы сообщений?

2.Что собой представляет алфавит дискретного источника информации? 3.Какие меры информации используются для оценки структурных характеристик информации?

4.Что представляет собой конечный цифровой автомат?

5.Какой способ перевода используется при переводе чисел из десятичной системы счисления в двоично-десятичную систему счисления?

6.Что является недостатком представления чисел с фиксированной запятой?

7.Что является признаком нормализованного числа при представлении чисел с плавающей запятой?

8.Какие действия необходимо выполнить для получения обратного кода отрицательного двоичного числа?

9.Чему будет равен порядок суммы чисел с плавающей запятой?

10.Какие действия выполняются над порядками при делении чисел с плавающей запятой?

11.Определить порядок (Рс) частного С=В/А, если известны порядки (РА и РВ) исходных операндов А и В: РА=-0100, РВ= +0011.

12.Какие коды используются при сложении двоичных отрицательных чисел?

13.Как отображаются наборы аргументов в диаграмме Вейча – Карно?

14.Когда вырабатываются выходные сигналы в автомате Мили?

15.Где помещаются выходные сигналы на графе автомата Мура?

16.Что собой представляет противогоночное кодирование?

17.От чего зависят выходные сигналы в автомате Мили?

18.От чего зависят выходные сигналы в автомате Мура?

19.От чего зависят функции возбуждения в автомате Мили?

20.От чего зависят функции возбуждения в автомате Мура?

1.9 Политика и процедура.

Студент обязан посещать все занятия. Если по какой-либо причине студент не может посещать занятия, он будет нести ответственность за весь материал, изучаемый на пропущенных занятиях. Если без уважительной причины студент пропустил более половины всех занятий, преподаватель имеет право ставить «не аттестовано» и студент не допускается до экзамена.

Преподаватель имеет право удалить из учебной аудитории студентов, мешающих проведению занятия и нарушающих дисциплину, на одно занятие. При повторном нарушении порядка студент освобождается от занятий.

Задания для СРС обязательны для выполнения.

При проведении контрольных работ преподаватель предлагает задания, объем и уровень сложности которых соответствует фактически изученному материалу. Студент, замеченный преподавателем со шпаргалкой, либо

9