Тема 1. Основи алгебри логіки та базові логічні елементи.

Місце цифрових пристроїв в радіотехнічних, побутових та обчислювальних системах. Системи числення, кодоване представлення чисел для обробки данних в цифрових пристроях. Логічні змінні та функції (ЛФ). Закони алгебри логіки.

Закони алгебри логіки. Мінімізація ЛФ. Диз’юктивна та кон’юктивна форма запису ЛФ. Логічні елементи – основні параметри та характеристики. Побудова функціональних схем цифрових логічних пристроїв (ЦП). Поняття універсальних логічних елементів.

Універсальні базиси І-НЕ, АБО-НЕ. Зведення ЛФ до єдиного базису, теорема де Моргана. Побудова функціональних схем ЦП на універсальних ЛЕ. Мінімізація ЛФ за допомогою карт Карно – їх побудова та використання. Неповністю визначені логічні функції та їх мінімізація.

Базові елементи цифрових інтегральних схем. Основні показники ТТЛ та КМОН логіки. Внутрішня структура базових логічних елементів. Принцип роботи.

Тема 2. Основи проектування цифрових пристроїв.

Елементи та системи відображення цифрової інформації – Способи керування світлодіодними індикаторами. . Системи відображення багаторозрядних цифрових даних. Рідкокристалічні індикатори та способи керування ними.Проектування комбінаційних пристроїв. Суматори, цифрові напівсуматори, компаратори, пристрої віднімання двійкових чисел, помножувачі.

Синтез повного та неповного дешифраторів. Синтез перетворювачів кодів: код Грея в двійковий код, прямий код в додатковий код. Синтез шифраторів.

Будова та принцип роботи мультиплексора та демультиплексора. Мультиплексор як універсальний логічний елемент.Мультиплексори. Способи нарощування розрядності. Приклади реалізації ЛФ на мультиплексорах.  Реалізація перетворювачів кодів на мультиплексорах. Особливості оптимізації за допомогою карт Карно.

Тема 3. Цифрові пристрої послідовносного типу.

Поняття тригера. Статичні та динамічні тригери. Синхронні та асинхронні тригери. RS-тригер з інверсними входами. RS-тригер с прямими входами. Структурні схеми, принцип побудови. Таблиця переходів. Заборонений стан.

JK-тригер, особливості роботи, структурна схема, таблиця переходів. T-, D-тригери. особливості роботи, структурна схема, таблиця переходів.

Алгоритм побудови синхронних та асинхронних кінцевих автоматів. Часові діаграми. Синтез лічильників на основі JK-тригерів.

Синтез лічильників на основі RS –тригерів та D-тригерів. Лічильник Джонсона. Подільники та синтезатори частоти.

Регістри. Класифікація, особливості синтезу. Регістри пам’яті, регістри зсуву, реверсивні регістри.

Тема 4. Пристрої спряження аналогових та цифрових сигналів - аналогово-цифрові перетворювачі АЦП, цифро-аналогові перетворювачі ЦАП.

Зв’язок між аналоговими та цифровими сигналами. Шум квантування. Функціональні схеми ЦАП. Порівняння – переваги та недоліки. Розрядність.

Функціональні схеми АЦП. Порівняння – переваги та недоліки. Області застосування.

Елементи пам’яті – типи, принципи роботи. Проектування окремих функціональних вузлів ЦП.

Проектування окремих функціональних вузлів ЦП.