Учреждение образования
«Гродненский государственный университет им. Янки Купалы”
математический факультет
кафедра информатики и вычислительной техники

 

 

ПРОГРАММА ЭКЗАМЕНА

по курсу

«Проектирование аппаратно-программных вычислительных средств

 

для специальности 1-400101

«Программное обеспечение информационных технологий»

 

9 семестр

 

Гродно

 

 

 

Автор:    доцент кафедры ИВТ Изосимова Т.Н.

Программа разработана на основе программы курса

«Проектирование аппаратно-программных вычислительных средств»

Рассмотрена и утверждена на заседании кафедры информатики и вычислительной техники

« 21 » ноября 2007 г. протокол № 4

 

 

№

Наименование темы

Основные понятия и определения

Основные навыки и умения

 

ЦИФРОВАЯ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

 

 
  1.  

Элементы математического аппарата цифровой техники

Системы счисления Функции алгебры логики. Минимизация функций алгебры логики.

Изучить основные элементы математического аппарата цифровой техники
  1.  

Комбинационные цифровые устройства

Понятие о КЦУ. Базовые интегральные логические элементы. Анализ и синтез КЦУ. Анализ и синтез КЦУ. Типовые КЦУ. Быстродействие. Состязания в КЦУ. Надежность КЦУ.

Познакомиться с комбинационными цифровыми устройствами
  1.  

Последовательные цифровые устройства

Понятие о ПЦУ. Триггеры. Регистры. Счетчики. Проектирование.

Познакомиться с последовательными  цифровыми устройствами

 
  1.  

Формирователи, генераторы и преобразователи цифровых сигналов

Операционные усилители и интегральные компараторы. Триггеры Шмита. Генераторы импульсов прямоугольной формы. Генераторы импульсов прямоугольной формы. Генераторы линейно изменяющегося напряжения. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Познакомиться с формирователями, генераторами, преобразователями цифровых сигналов.

 
  1.  

Принципы организации обработки информации

Модели вычислений. Модель вычислителя. Машинная реализация модели вычислителя. Основные понятия теории алгоритмов. Модели коллектива вычислителей. Параллельные алгоритмические системы

Изучить модели вычислений и вычислителей, основные понятия теории алгоритмов

  1.  

Запоминающие устройства

Классификация и основные характеристики запоминающих устройств. Принципы построения ЗУ с произвольным доступом. Особенности построения и основные параметры типовых ОЗУ большой емкости. Особенности построения и основные параметры построенных ОЗУ. Построение памяти заданной структуры

Познакомиться с классификацией и основными характеристиками запоминающих устройств
  1.  

Микропроцессоры

Структура микропроцессора. Классификация микропроцессоров. Принципы управления и функционирования микропроцессоров. Архитектура типовых микропроцессоров.

Изучить архитектуру микропроцессоров, их классификацию

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ НА МИКРОСХЕМАХ ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЛОГИКИ

 

 
  1.  

Элементная база электронных устройств и систем. Архитектура и схемотехника интегральных схем с программируемой структурой

Общие сведения. Классификация.CPLD – сложные программируемые логические устройства: структура, программируемая матрица соединений, функциональные блоки, блоки ввода/ВЫВОДА. FPGA – программируемые пользователем вентильные матрицы: основные сведения, функциональные блоки, блоки ввода/вывода, системы межсоединений. ПЛИС с комбинированной архитектурой: структура микросхем семейства FLEX, логические элементы, встроенные блоки памяти. Основные сведения о СБИС. Микросхемы с программируемыми аналоговыми и аналого-цифровыми структурами. О некоторых проблемах разработки и использования БИС/СБИС с программируемой структурой Способы оценки ПЛИС.

Изучить элементную базу электронных устройств и систем.

  1.  

Основы технологии проектирования ИСПС и структуры систем автоматизированного проектирования

 

 

 

 

Общие сведения о процессе проектирования.

Основы организации проектной процедуры для ИСПС:

Проектирование микропроцессорных фрагментов систем

Проектирование систем, связанных с обработкой аналоговых сигналов

Структура и организация САПР. Связь процедуры проектирования и САПР БИС программируемой логики. Основные этапы проектирования. Проблемы и методы проектирования SOPC.

 

Познакомиться с основами технологии проектирования ИСПС и структурой систем автоматизированного проектирования

 

ЯЗЫКИ ОПИСАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВ

 

 
  1.  

Общие положения

 

HDL-программа как модель проектируемого устройства. Принципы интерпретации поведения дискретных устройств

 

Познакомиться с принципами интерпретации поведения дискретных устройств
  1.  

Основы языка VHDL

 

 

 

 

 

ЯзыкVHDL как программируемая система.

Структура проекта. ENTITY и архитектура тела.

Типы данных

 

Изучить возможности системы VHDL, структуру проекта, типы данных

 

 

Сигналы и переменные. Оператор PROCESS.  Атрибуты в языке VHDL.

Последовательные операторы Параллельные операторы.

 

 

Изучить атрибуты и операторы в языке VHDL

 

 

Описание в VHDL типовых дискретных устройств

 

Научиться описывать в VHDL типовые дискретные устройства

 

 

Подпрограммы. Разрешаемые сигналы и шины. Структурное представление проекта. Настройка и конфигурирование компонентов.

 

Научиться использовать подпрограммы. Изучить структурное представление проекта, настройку и конфигурирование компонентов.

 

 

Пакеты в VHDL. Концепция видимости описаний. Концепция видимости объектов в VHDL

Познакомиться с пакетами в VHDL, концепциями видимости описаний и видимости объектов в VHDL