Detail předmětu

Návrh číslicových systémů (v angličtině)

INCe Ak. rok 2019/2020 zimní semestr 5 kreditů

Binární čísla: Poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy. Boolova algebra, reprezentace logických funkcí: Algebraické formy, minimalizace logických výrazů, návrh kombinačních logických sítí. Analýza činnosti logických sítí: Souběh a hazard. Vybrané logické bloky: Sčítačka, odčítačka, multiplexor, demultiplexor, dekodér, kodér, komparátor, aritmetická a logická jednotka. Sekvenční logické obvody a sítě, klopné obvody. Stavové automaty a jejich reprezentace. Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí: Kódování stavů, optimalizace a implementace. Registr, čítač, posuvný registr, dělič impulsního kmitočtu. Návrh jednoduchého číslicového zařízení, kroky návrhu. Cílové technologie: SSI, MSI, LSI. Programovatelné součástky: Hradlová pole, PROM, PLA, PAL. Jednoduché asynchronní logické sítě: Návrh, analýza činnosti, hazardy.

Garant předmětu

Jazyk výuky

anglický

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 13 hod. cvičení

Bodové hodnocení

60 zkouška, 40 půlsemestrální test

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Aktuální informace


* This course is prepared for incoming Erasmus+ students only, and it is instructed in English.
* This course will be open if a certain/sure minimum of enrolled students is at least five students.

* Stop and Check Test will be held on Wed 2019-10-20, 9:00 h a.m., in seminar room L314.

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Praktické využití vybraných metod pro popis kombinačních a sekvenčních logických sítí. Zvládnutí analýzy a návrhu jednoduchých kombinačních a sekvenčních logických sítí. Zvládnutí analýzy a návrhu jednoduchých číslicových zařízení sestavených z kombinačních a sekvenčních obvodů a bloků.

Cíle předmětu

Získat přehled a základy praktického využití vybraných metod pro popis kombinačních a sekvenčních logických sítí jakožto podstaty číslicových zařízení. Naučit se analyzlovat a navrhovat kombinační logické sítě. Naučit se analyzovat a navrhovat sekvenční logické sítě. Naučit se navrhovat číslicové obvody sestavené z kombinačních a sekvenčních logických sítí.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Množiny, relace a zobrazení. Základní pojmy a axiomy Boolovy algebry. Základní pojmy teorie grafů. Základy elektrotechniky a základní aktivní a pasivní elektronické součástky.

Literatura studijní

  • Eysselt, M.: Logické systémy. Studijní opora, Učební text VUT Brno, vydáno 1980, 1985, 1990. Rozebráno: Lze si zapůjčovat v knihovnách v Brně, i na FIT.
  • Frištacký, N., Kolesár, M., Kolenička, J., Hlavatý, J.: Logické systémy. SNTL Praha, ALFA Bratislava, 1986.
  • Bout, D.V.: Pragmatic Logic Design With Xilinx Foundation 2.1i. XESS Corporation, WWW vydání.
  • Bolton, M.: Digital Systems Design with Programmable Logic. Addison-Wesley Publishing Company, Cornwall, GB, ISBN 0-201-14545-6, 1990.
  • McCluskey, E.J.: LOGIC DESIGN PRICIPLES. Prentice-Hall, USA, ISBN 0-13-539768-5, 1986.
  • Cheung, J.Y. - Bredeson, J.G.: MODERN DIGITAL SYSTEMS DESIGN. West Publishing Company, USA, ISBN 0-314-47828-0, 1990.
  • Sasao, T.: SWITCHING THEORY FOR LOGIC SYNTHESIS. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA, ISBN 0-7923-8456-3, 1999.
  • Eysselt, M.: Vybrané příklady podporující návrh číslicových systémů. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 38 str. Tento text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
  • Eysselt, M.: Logická a funkční schémata, výňatek z oborové normy ONT345553. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 30 str. Tento text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
  • Eysselt. M.: Funkční značky integrovaných obvodů, kreslení spojů. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 12 str. Tento učební text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
  • Eysselt, M.: Digital Systems Design: Programmable Logic Devices. Studijní opora, Učební text, FIT VUT v Brně, 2003. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.

Literatura referenční

  • McCluskey, E.J.: LOGIC DESIGN PRICIPLES. Prentice-Hall, USA, ISBN 0-13-539768-5, 1986.
  • Cheung, J.Y., Bredeson, J.G.: MODERN DIGITAL SYSTEMS DESIGN. West Publishing Company, USA, ISBN 0-314-47828-0, 1990.
  • Bolton, M.: Digital Systems Design with Programmable Logic. Addison-Wesley Publishing Company, Cornwall, GB, ISBN 0-201-14545-6, 1990.
  • Katz, R.H.: Contemporary Logic Design. Addison-Wesley/Benjamin-Cummings Publishing CO, Redwood City, CA, USA, ISBN 0-8053-2703-7, 1993.
  • Sasao, T.: SWITCHING THEORY FOR LOGIC SYNTHESIS. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA, ISBN 0-7923-8456-3, 1999.

Osnova přednášek

  • Binární čísla: Poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy.
  • Boolova algebra, reprezentace logických funkcí, algebraické formy.
  • Minimalizace logických výrazů: Quinův-McCluskeyho algoritmus, Petrickova funkce pokrytí.
  • Minimalizace logických výrazů: Karnaghovy mapy. Kreslení logických a funkčních schémat.
  • Analýza činnosti logických sítí: Souběh a hazard.
  • Vybrané logické bloky: Sčítačka, odčítačka, multiplexor, demultiplexor, dekodér, kodér, komparátor, aritmetická a logická jednotka.
  • Sekvenční logické obvody a sítě, klopné obvody.
  • Stavové automaty a jejich reprezentace.
  • Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí: Kódování stavů, optimalizace a implementace. Registr, čítač, posuvný registr, dělič impulsního kmitočtu.
  • Cílové technologie: SSI, MSI, LSI.
  • Programovatelné součástky: Hradlová pole, PROM, PLA, PAL.
  • Jednoduché asynchronní logické sítě: Návrh, analýza činnosti, hazardy.

Osnova numerických cvičení

  • Binární čísla: Poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy.
  • Boolova algebra, reprezentace logických funkcí, analýza činnosti jednoduchých kontaktových sítí.
  • Formy algebraických výrazů. Minimalizace logických výrazů: Quinův-McCluskeyho algoritmus, Petrickova funkce pokrytí.
  • Minimalizace logických výrazů: Karnaghovy mapy. Kreslení logických a funkčních schémat.
  • Využití SSI i.o. pro implementace logických funkcí. Analýza činnosti logických sítí: Souběh a hazard.
  • Vybrané logické bloky: Sčítačky, odčítačka.
  • Stavové automaty a jejich reprezentace. Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí.
  • Návrh logických sítí s i.o. technologií MSI a LSI. Programovatelné součástky: Hradlová pole, PROM, PLA, PAL.

Průběžná kontrola studia

  • Průběžný test za 20 bodů.
  • Půlsemestrální zkouška za 20 bodů.
  • Závěrečná zkouška za 60 bodů.
    Hranice pro úspěšnou zkoušku podle pravidel ECTS je 50 bodů.

Kontrolovaná výuka

Kontrolovanou výukou jsou průběžný test, půlsemestrální zkouška a závěrečná zkouška. Test a půlsemestrální zkouška nemají náhradní termín. Závěrečná zkouška má dva náhradní termíny.

Podmínky zápočtu

Zápočet není ustanoven.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Stpřednáškavýuky L304 09:0011:50 INTE xx
Stpřednáškasudý L314 09:0011:50 INTE xx
Nahoru