Висвітлено проблему проектування цифрових пристроїв на базі токових елементів - нових КМОП логічних елементів, що споживають однаковий струм як у станах логічного "0" чи "1", так і в момент переходу з одного стану в інший. Завдяки таким властивостям, токові елементи не генерують перешкод (так званого цифрового шуму), і тому можуть бути розмішені на одному кристалі з аналоговими пристроями, що утворює разом однокристальну аналого-цифрову СБИС-систему (англ. System On Chip). Досліджено логічні властивості токових елементів. Показано, що "алгебра" токових елементів відрізняється від алгебри Буля, і крім того, є багатозначною. Запропоновано способи мінімізації логічних функцій в "алгебрі" токових елементів. Наведено приклади "токових прототипів" деяких стандартних цифрових пристроїв: суматорів, тригерів, комутаторів та ін. Отримані пристрої мають меншу кількість логічних елементів (до 35 %) у порівнянні з їх аналогами, побудованими на звичайних логічних елементах КМОП.

Описана автоматизированная система моделирования и диагностики АСМИД-Е, разработанная в Институте прикладной математики и механики НАН Украины. В данную версию системы вошли программы, реализующие новые алгоритмы моделирования и генерации тестов. Особое внимание уделено быстродействию алгоритмов и качеству генерируемых тестовых наборов, чему способствует ориентация системы на универсальную многозначную логику В16, а также использование генетических алгоритмов. Применение данной системы должно способствовать повышению эффективности проектирования и производства цифровых устройств.

Розглянуто властивості та числові характеристики зображення компонентних структур цифрових пристроїв для систем внутрішньосхемного діагностування.

Розглянуто принципи роботи, властивості типових електронних вузлів і пристроїв, методи аналізу електронних схем, фізичні процеси та принципи побудови схемотехніки напівпровідникових інтегрованих схем. Наведено структурні схеми, параметри та характеристики підсилювачів (каскадів попереднього підсилення, вихідних каскадів підсилювачів, інтегрованих підсилювачів, перетворювачів аналогових сигналів на операційних підсилювачах), частотновибіркових пристроїв, електронних ключів, логічних елементів, комбінаційних і послідовних логічних пристроїв, генераторів імпульсних сигналів, аналого-цифрових і цифро-аналогових імпульсних пристроїв.

Розглянуто задачу програмного пошуку компонентів цифрового пристрою, для виявлення його несправностей. Запропоновано двохетапну процедуру без використання словника несправностей. Вважаються заданими результати тестування (вхід-вихідна послідовність) і специфікація пристрою (компоненти, їх зв'язки та функції).

Цифрова схемотехніка є одним з новітніх розділів радіоелектроніки, який набуває дедалі все більшого значення. Цифрові пристрої і цифрові методи подання і передачі інформації знаходять широке застосування у техніці зв'язку, звукозапису, телебаченні, телеметрії і автоматиці, а найголовніше - лежать в основі усієї сучасної електронно-обчислювальної техніки. В основі роботи усіх цифрових пристроїв лежить ключовий режим роботи транзисторів, який розглядається у першому розділі книги. Далі йдуть розділи про логічні елементи і мікросхеми, комбінаційні пристрої (арифметичні і логічні), елементи пам'яті (тригери, регістри, лічильники, запам'ятовуючі пристрої) та перетворювачі аналогової і цифрової інформації. Наприкінці, на основі усього викладеного вище матеріалу, розглядаються принципи роботи мікропроцесорів і малих електронно-обчислювальних машин.

Изложены основы К-значного дифференциального и интегрального исчисления и его приложения для автоматизированного проектирования цифровых вычислительных устройств, математического моделирования дискретных электронных систем с учетом реальных временных характеристик их импульсных сигналов и элементов, а также синтеза математических моделей на основе алгоритмов метода группового учета аргументов и анализа переходных процессов в двоичных системах.

Розглянуто метод обробки двоспрямованих ліній у логічному моделюванні дискретних приладів, що забезпечує компактний опис та зручний вигляд результатів моделювання.

Розглянуто питання моделювання компонентних структур цифрових пристроїв стосовно систем внутрисхемного діагностування з використанням формального апарату опису відношень фрагментів схем, які формуються.

Розглянуто моделі компонентних структур цифрових пристроїв для систем внутрішньо-схемного діагностування. Формування моделей базується на здатності апаратних засобів пошуку несправностей створювати штучні ланцюги передачі тестової інформації між внутрішніми вузлами об'єктів.

Розглянуто особливості використання методології логічного синтезу та її складових у процесі синтезу реальних пристроїв і систем на МІС, СІС та ПЛІС.

З еволюційних позицій розглянуто властивість реконфігуропридатності цифрових систем. Розроблено загальні та часткові показники реконфігуропридатності. Запропоновано процедури групової та випереджувальної реконфігурації.

Изложены основы теории функций, названных разрядными, использование которых позволяет поставить и решить задачу синтеза цифровых схем, как задачу приближения вещественных функций в линейном конечномерном пространстве. Рассмотрены способы построения алгоритмов быстрых преобразований в различных системах разрядных функций. Определены правила построения систем базисных функций на основе функций алгебры логики в целом и базисных функций в частности, а также их основные свойства. Разработана методика нахождения элемента наилучшего приближения и его сопоставления с приближением в других базисах.

Освещены основы теории логических схем, различные функциональные узлы комбинационного (дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры, компараторы) и последовательностного (триггеры, регистры, счетчики, транзисторные устройства памяти) типов. Рассмотрены вопросы реализации переключательных функций с использованием различных цифровых устройств. Описаны структуры и особенности функционирования микропроцессорных комплектов.

Розглянуто питання щодо проектування цифрових пристроїв на ПЛІС фірми Xilinx, яка є лідером у сфері виробництва ПЛІС з використанням статичних запам'ятовуючих пристроїв типу Field Programmable Gate Array (вентильних матриць, що програмуються користувачем).

Разработан алгоритм параллельного моделирования функциональных неисправностей типа "неисправности одиночного перехода" для последовательных цифровых схем. Алгоритм реализован на языке Си персональных компьютеров ІВМ РС с использованием единой системы многозначных функций.

Викладено методи підготовки діагностичної інформації, зокрема, складання тестів ручним способом та з використанням ПЕОМ, моделювання в задачах тестового контролю. Розглянуто питання реалізації тестового контролю цифрових схем, запам'ятовувальних пристроїв цифрових систем. Описано послідовні сигнатурні аналізатори, а також наведено схеми паралельних сигнатурних аналізаторів.

Розглянуто метод аналітичного розрахунку компактних оцінок у випадку використання мінімальних породжуючих поліномів для регістрів здвигу з лінійними зворотними зв'язками. Отримано просту оцінку ефективності компактного тестування для генераторів тестових наборів та аналізаторів тестових реакцій кратної розрядності.

Проаналізовано сучасні методи діагностування цифрових пристроїв щодо їх ефективності та можливого внесення вторинних дефектів. На базі розробленої моделі теплофізичних процесів під час тестового покомпонентного діагностування цифрових пристроїв запропоновано методику автоматизованого пошуку умов їх бездефектного діагностування. Розглянуто питання декомпозиційного подання цифрових пристроїв. Представлено стратегії формування їх компонентних структур на базі lambda-розбиття та за умов конструктивних обмежень.

Рассмотрены основные принципы проектирования цифровых устройств и систем (ЦУС), организации и функционирования систем автоматизированного проектирования (САПР). Изложены основы языка VHDL, особенности его использования при проектировании ЦУС на современной элементной базе. Описаны распространенные САПР, приведен пример разработки цифрового контроллера.