الدارات المنطقية
مقرر أساسي في هندسة المعلوماتية يغطي مفاهيم جوهرية مشتركة بين جميع الاختصاصات.
المتطلبات السابقة المباشرة
كامل سلسلة المتطلبات السابقة
توصيف المقرر
أهداف المقرر
يهدف المقرر إلى تعريف الطالب على المفاهيم الأساسية لتصميم الدارات المنطقية. تعرّف مادة الطالب بأنظمة العد المختلفة وأهمها النظام الثنائي والتحويل فيما بينها. تبيّن مادة الطالب البوابات المنطقية وكيفية استخدام نظريات الجبر البولي ومخططات كارنو لتصميم وتحليل وتبسيط الدارات المنطقية التركيبي. وتعرض الأنواع الشهيرة من القلابات واستخدام تصميم دارات المنطق التتابعي. تقدم تصميم بعض التطبيقات للدارات الرقمية من وحدات حساب وعدادات وذواكر ودارات نقل وتحويل المعطيات باستخدام الدارات المنطقية التركيبية والتتابعية.
وهو يمكن الطالب بشكل محدد من:
أولاً: التعرف على الترقيم بالنظام الثنائي وتطبيق التحويل بينه وبين النظام العشري وترميز الأعداد السالبة والعمليات الحسابية بالنظام الثنائي، بالإضافة إلى التعرف على طرق الترقيم المشهورة القياسية كالنظام الستة عشري والعشري المرمز ثنائياً BCD Binary Coded Decimal والمعكوس (غراي) Gray Code والتحويل فيما بينها.
ثانياً: التعرف على البوابات المنطقية وتحليل وتصميم ورسم واختصار دارات المنطق التركيبي باستخدام نظريات الجبر البولي ومخططات كارنو.
ثالثاً: التعرف على بنية ومفاهيم دارات القلابات والمواسك Latches and Flip Flop وتحليل وتصميم ورسم الدارات التتابعية.
رابعاً: تحليل وتصميم دارات أساسية كتطبيقات على الدارات التركيبية والتتابعية الدارات الحسابية، الذواكر والمسجلات، دارات المنطق متوسط التكامل لنقل وتحويل المعطيات، العدادات.
النتائج التعليمية المرجوة
- التحويل بين نظم الترقيم الشهيرة الثنائي والستة عشر والعشري المرمز ثنائياً والمعكوس (غراي)
- تحليل وتصميم دارات المنطق التركيبي
- تحليل وتصميم دارات المنطق التتابعي
- تصميم الدارات الحسابية الأساسية (جمع طرح جداء)
- تصميم دارات المنطق متوسط التكامل لنقل وتحويل المعطيات
- تصميم العدادات المنطقية
- معرفة مواصفات الذواكر وبنيتها وأنواعها
مفردات المقرر (الفصول)
| # | عنوان الفصل | محتوى الفصل |
|---|---|---|
| CH1 | نظم الترقيم والترميز 1 (Coding and numbering systems -1) | 1. تعريف نظم الترقيم 2. تمثيل الأعداد 3. نظام الترقيم الثنائي 4. التحويل بين الترقيم الثنائي و الترقيم العشري 5. العمليات الحسابية في النظام الثنائي |
| CH2 | نظم الترقيم والترميز 2 (Coding and numbering systems -2) | 1. طرق تمثيل الأعداد السالبة في النظام الثنائي 2. الطرح للأعداد الثنائية باستخدام المتمم إلى الثاني 3. الترميز الست عشري Hexadecimal 4. الترميز العشري المرمز ثنائياً BCD Binary Coded Decimal 5. الترميز غراي Gray Code |
| CH3 | البوابات المنطقية والجبر البولياني (Logic Gates and Boolean Algebra) | 1. جبر بول 2. جداول الحقيقة 3. البوابات المنطقية الاساسية NOT ,AND ,OR 4. تمثيل الدارات جبرياً 5. بوابتي NAND, NOR 6. نظريات الجبر البولياني 7. نظريتي ديمورغان 8. بوابتي EX-OR, EX-NOR 9. تمثيل البوابات باستخدام بوابة NAND فقط او بوابة NOR فقط |
| CH4 | دارات المنطق التركيبي (Combinational Logic Circuits) | 1. ماهي دارات المنطق التركيبي 2. الحدود الأصغرية والأعظمية 3. تبسيط التوابع المنطقية 4. تبسيط التوابع المنطقية جبرياً 5. مخططات كارنو 6. استخدام مخططات كارنو لتبسيط التوابع المنطقية 7. الحالات غير المعرفة تماماً 8. تصميم الدارات التركيبية |
| CH5 | دارات المنطق التتابعي (Sequential Logic Circuits) | 1. ماهي دارات المنطق التتابعي 2. الماسك Latch 3. القلاب Flip-Flop 4. القلاب ونبضات الساعة 5. القلاب SC Flip-Flop المحكوم بنبضات الساعة 6. القلاب JK Flip-Flop المحكوم بنبضات الساعة 7. القلاب D Flip-Flop المحكوم بنبضات الساعة 8. القلابات بمداخل غير متزامنة 9. الدارات التتابعية الشهيرة 10. تحليل الدارات التتابعية |
| CH6 | الدارات الحسابية (Arithmetic Circuits) | 1. ماهي الدارات الحسابية 2. الجامع الثنائي 3. الضارب الثنائي 4. الطارح الثنائي 5. الجامع العشري |
| CH7 | دارات المنطق متوسط التكامل (MSI Logic Circuits) | 1. ماهي الدارات متوسطة التكامل 2. مفكك الترميز Decoder 3. المرمز Encoder 4. نواخب المعطيات أو المجمعات Data Multiplexers Selectors 5. الموزعات Demultiplexers 6. مقارن المقدار Comparator |
| CH8 | العدادات (The Counters) | 1. ماهي العدادات 2. أنواع العدادات 3. العدادات غير المتزامنة 4. العدادات المتزامنة 5. منهجية تصميم العدادات المتزامنة |
| CH9 | الذواكر ونواقل المعطيات (Memories and Data Bussing) | 1. ماهي الذواكر وماهي أنواعها 2. مواصفات الذواكر 3. المبدأ العام لعمل الذواكر 4. ذواكر القراءة فقط ROM 5. ذواكر القراءة والكتابة RAM 6. ناقل المعطيات |