Ψηφιακή Σχεδίαση (ΤΠ10Κ3 και ΤΠ11Κ3)

Γεώργιος Κορνάρος

Περιγραφή

Το μάθημα Ψηφιακή Σχεδίαση στοχεύει να παρέχει βασικές γνώσεις
στις έννοιες των Ψηφιακών Συστημάτων και Σχεδίασης. Επιχειρεί να εισάγει
τον φοιτητή σε κλασσικές και νέες μεθόδους σχεδίασης των ψηφιακών κυκλωμάτων, στην τεχνολογία των σύγχρονων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Επικεντρώνεται στην ανάλυση και σχεδίαση συνδυαστικών και ακολουθιακών ψηφιακών κυκλωμάτων θέτοντας τις βάσεις για εισαγωγή στην οργάνωση υπολογιστών, αρχιτεκτονική και σχεδίαση.

Βασικές γνώσεις ψηφιακής λογικής αποτελούν θεμέλιο λίθο για την περαιτέρω
κατανόηση εννοιών Πληροφικής και Νέων Τεχνολογιών. Εξάλλου τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούνται ευρέως πλέον στη σχεδίαση συστημάτων όπως ηλεκτρονικοί υπολογιστές, συστήματα μετάδοσης, συσκευές ευρείας κατανάλωσης κλπ.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Αριθμητικά Συστήματα. Αναπαράσταση
πληροφορίας. Κώδικες.
Aλγεβρα Boole. Aλγεβρα Διακοπτών. Λογικές συναρτήσεις.
Λογικές πύλες.
Απλοποίηση και υλοποίηση λογικών συναρτήσεων. Ανάλυση λογικών
κυκλωμάτων.
Αριθμητικά κυκλώματα. Πολυπλέκτες. Αποκωδικοποιητές.
Ακολουθιακή λογική. Flip-Flop. Καταχωρητές. Ολισθητές. Μετρητές.
Μηχανές Καταστάσεων. Μνήμες. Τρανζίστορ.
Ολοκληρωμένα Κυκλώματα. Τυπωμένα Κυκλώματα.

Βοηθήματα

"Σχεδίαση Λογικών Κυκλωμάτων και Υπολογιστών", 5η Έκδοση

Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 59384943

Συγγραφείς: Morris Mano, Charles R. Kime, Tom Martin

Αριθμός Έκδοσης 5η Έκδοση

Έτος Τρέχ. Έκδοσης 2016

Λέξεις κλειδιά Kime Charles R., Mano Morris,

Εκδόσεις Τζιόλα, Σχεδίαση Λογικών Κυκλωμάτων και Υπολογιστών, ψηφιακή σχεδίαση

Θεματικές Ενότητες ISBN 978-960-418-641-9

Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ

Αριθμός Σελίδων 840

Διαθέτης (Εκδότης) ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.

https://www.tziola.gr/book/schediasi-logikon-kyklomaton-ke-ypologiston/

Μorris Mano, Ψηφιακή Σχεδίαση,
4η Έκδοση, Ελληνική Μετάφραση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

J. F. Wakerly,
Digital Design Principles and Practice,
3rd Ed., Prentice-Hall, 2000, Ελληνική μετάφραση, εκδόσεις
Κλειδάριθμος, ISBN
960-209-728-0

Λιγότερα

Περιεχόμενο Μαθήματος

Αριθμητικά Συστήματα. Αναπαράσταση
πληροφορίας. Κώδικες.
Aλγεβρα Boole. Aλγεβρα Διακοπτών. Λογικές συναρτήσεις.
Λογικές πύλες.
Απλοποίηση και υλοποίηση λογικών συναρτήσεων. Ανάλυση λογικών
κυκλωμάτων.
Αριθμητικά κυκλώματα. Πολυπλέκτες.

Περισσότερα

Πληροφορίες

Ομάδα στόχος

Βιβλιογραφία

Μorris Mano, Ψηφιακή Σχεδίαση, 4η Έκδοση, Ελληνική Μετάφραση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, ISBN 9607182669.
2. J. F. Wakerly, Digital Design Principles and Practice, 3^rd Ed., Prentice-Hall, 2000, Ελληνική μετάφραση, εκδόσεις Κλειδάριθμος, ISBN 960-209-728-0

Μέθοδοι διδασκαλίας

Περιεχόμενο μαθήματος

Δυαδικά Συστήματα: Δυαδικοί αριθμοί, μετατροπή βάσης αριθμού, οκταδικοί και δεκαεξαδικοί αριθμοί, συμπληρώματα, προσαρμοσμένοι δυαδικοί αριθμοί, δυαδικοί κώδικες.

Άλγεβρα Boole και λογικές πύλες: Αξιωματικός ορισμός της άλγεβρας Boole, βασικά θεωρήματα και ιδιότητες της άλγεβρας Boole, συναρτήσεις Boole, κανονικές και πρότυπες μορφές, ψηφιακές πύλες, ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Απλοποίηση συναρτήσεων Boole: Η μέθοδος του χάρτη δύο, τριών, τεσσάρων και πέντε μεταβλητών, απλοποίηση γινομένων αθροισμάτων, υλοποίηση με πύλες NAND και NOR, άλλες διεπίπεδες υλοποιήσεις, συνθήκες αδιαφορίας.
Συνδυαστική λογική: Διαδικασία σχεδιασμού, αθροίσεις, αφαιρέσεις, μετατροπή κωδίκων, κυκλώματα NAND NOR πολλαπλών επιπέδων, συναρτήσεις XOR και ισοδυναμίας.
Συνδυαστικά κυκλώματα με MSI και PLD: Παράλληλος δυαδικός αθροιστής και αφαιρέτης, δεκαδικός αθροιστής, συγκριτής μεγέθους, αποκωδικοποιητές και κωδικοποιητές, πολυπλέκτες, μνήμη - ανάγνωσης - μόνο (ROM), προγραμματιζόμενη λογική παράταξη (PLA), προγραμματιζόμενη παράταξη λογικής (PAL).
Σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα: Flip-flop, πυροδότηση των Flip-flop, ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων με ρολόι, ελαχιστοποίηση και κωδικοποίηση καταστάσεων, πίνακες διέγερσης των Flip-flop, μέθοδος σχεδίασης, σχεδίαση μετρητών.
Καταχωρητές, μετρητές και μονάδες μνήμης: Καταχωρητές, μετρητές ριπής, σύγχρονοι μετρητές, ακολουθίες χρονισμού, μνήμη τυχαίας προσπέλασης, αποκωδικοποίηση μνήμης, κώδικας διόρθωσης σφαλμάτων.
Αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων: Διάγραμμα ASM, θέματα χρονισμού, υλοποίηση του ελέγχου, υλοποίηση με πολυπλέκτες, υλοποίηση του ελέγχου με συσκευές προγραμματιζόμενης λογικής.
Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα: Οικογένειες ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων RTL, DTL, TTL, ECL, MOS, CMOS.
Ομαδική Εργασία: Οι φοιτητές σε μικρές ομάδες θα αναλαμβάνουν την μελέτη συγκεκριμένων θεμάτων από τον χώρο της Ψηφιακής σχεδίασης και θα παρουσιάζουν τις μελέτες τους γραπτά και προφορικά στους διδάσκοντες και στους ενδιαφερόμενους συμφοιτητές τους.

Μαθησιακοί στόχοι

Προαπαιτούμενα