Færdigheder i analyse og syntese af simple elektroniske kredsløb til behandling af digitale signaler og i konstruktion af mindre digitale systemer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare, hvad digital elektronik grundlæggende handler om, og i den sidste ende omsætte verbalt formulerede opgaver til et konkret digitalt system.
Forklare Boole’sk algebra og anvende den til opstilling, udvikling og reduktion af logiske udtryk - herunder til de kanoniske former, ’sum af produkter’ og ’produkt af summer’.
Omsætte logiske udtryk til digitale kredsløb med logikporte (AND, OR, NOT, NAND, NOR). Forklare MOS-transistorens funktion som logisk switch og dens anvendelser i NMOS- og CMOS-logik.
Forklare baggrunden for forskellige praktiske realiseringer af digitale systemer: Standard chips (74-serie), programmerbare kredse (PLA, PAL, FPGA) og kundespecificerede kredse (ASIC).
Gennemføre systematisk minimalisering af logiske funktioner af 3-6 variabler ved hjælp af Karnaugh-kort.
Kende forskellige talrepræsentationer og omsætte mellem disse. Kende kredsløb til aritmetiske operationer.
Forklare den grundlæggende sammenhæng mellem tilbagekobling og bistabilitet. Analysere simple asynkrone elementer (latches) og synkrone elementer (flip-flops).
Kende og forklare kombinatoriske byggeblokke (multipleksere, dekodere, demultipleksere, kodere) og sekventielle byggeblokke (registre, skifteregistre, tællere). Behandle timing-problemer i sekventielle kredsløb.
Analysere og designe synkrone sekvensmaskiner af Moore- og Mealy-type, baseret på D- eller JK-flip-flops.
Forklare principper for asynkrone kredsløb. Analysere simple eksempler og kunne analysere og afhjælpe hasardfænomener.
Betjene simpelt laboratorieudstyr som oscilloskop, funktionsgenerator og breadboard. Opbygge og fejlfinde små digitale systemer baseret på standardkredse.
Beskrive digitale systemer i VHDL og implementere dem på FPGA.
Kursusindhold:
Boolesk algebra. Kombinatoriske kredsløb. Sekventielle kredsløb. Større digitalelektroniske byggeblokke. Programmerbar logik. Designsystemer og logikbeskrivende sprog. Tidsanalyse og kritiske transmissionsveje.
Litteratur::
Stephen Brown, Zvonko Vranesic: Fundamentals of Digital Logic with VHDL design.
Bemærkninger:
Kurset indgår på 1. semester af bachelorprogrammet Elektroteknologi.
