At introducere de grundlæggende principper for digitale kredsløb og
at give de deltagerne grundlæggende færdigheder i specifikation,
analyse, syntese og implementering af simple digitale kredsløb
(kombinatoriske kredsløb og tilstandsmaskiner).
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Redegøre for de grundlæggende begreber for og antagelser om
synkrone digitale kredsløb – den ”diskrete” abstraktion” samt den
grundlæggende opbygning ved anvendelse af logiske funktioner
(kombinatoriske kredsløb) og hukommelseselementer
(flip-flop's)
Forklare MOS-transistorens funktion som en ideel logisk switch
og beskrive hvorledes den anvendes til realisering af CMOS logik
(logiske gates og hukommelseselementer.
Forklare Boole’sk algebra og Karnaugh kort, og anvende disse
til opstilling, udvikling og reduktion af logiske udtryk - herunder
til de kanoniske former, ’sum af produkter’ og ’produkt af
summer’.
Omsætte mellem logiske udtryk og digitale kredsløb opbygget af
logiske porte så som: AND, OR, NOT, NAND, NOR.
Beskrive gængse former for tal- og datarepræsentation og
konvertere mellem forskellige former for talrepræsentation.
Realisere og afprøve små kombinatoriske kredsløb i praksis ved
hjælp af diskrete logik-porte (simple 74xxx komponenter).
Forklare virkemåde og realisering af grundlæggende aritmetiske
kredsløb og andre typiske kombinatoriske byggeblokke (multiplekser,
dekoder, etc.) .
Forklare virkemåde og realisering af grundlæggende
hukommelseselementer (D flip-flop’s og D-latche).
Beregne forsinkelsestid (kritisk vej) i kombinatoriske
kredsløb.
Redegøre for opbygning og virkemåde af tilstandsmaskiner (Moore
maskiner) samt beskrive trin for trin hvorledes en sådan
tilstandsmaskine designes (tilstandsgraf, tilstandstabel,
tilstandsminimering, tilstandskodning, etc.).
Omsætte et verbalt designoplæg til en specifikation af et
digitalt kredsløb ved brug af Boolesk algebra, sandhedstabeller,
tilstandsgrafer, etc. og efterfølgende at syntetisere og
implementere kredsløbet.
Demonstrere grundlæggende kendskab til simulerings- og
synteseværktøjer for digitale kredsløb, og herunder kunne beskrive
små kombinatoriske kredsløb i et hardwarebeskrivende sprog (som
f.eks. VHDL).
Kursusindhold:
Den digitale abstraktion (binære signaler og diskret tid).
Binær repræsentation af heltal og andre former for data.
CMOS transistoren som logisk switch. Realisering af grundlæggende
digitale elementer: gates, kombinatoriske kredsløb, latche og
flip-flops. Boolesk algebra. Tilstandsgrafer. Specifikation og
syntese af kombinatoriske kredsløb og tilstandsmaskiner.
Bemærkninger:
Kurset indgår på 1. semester af bachelorprogrammet i
Elektroteknologi. Kurset udgør ca. halvdelen af det tidligere
kursus 31002.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
