Obvodová technika číslicových systémů

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Logická funkce a logický funkční blok. Standardní kombinační logické obvody - multiplexery, dekodéry, sčítačky, ALU, násobičky. Sekvenční obvody - klopné obvody, registry, čítače. Programovatelné logické obvody. Paměti SRAM, DRAM, návrh paměťových systémů, podpora dynamických pamětí. Časovací a zpožďovací obvody. Řadiče a programovatelné automaty. Displeje a jejich ovládače a řadiče. Klávesnice a vstupně-výstupní obvody.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Elektronické logické členy, struktury, kompatibilita. Třívoltové logické obvody

2. Sběrnice a propojovací vedení, impulsní rušení v napájecích spojích, kolize výstupů

3. Logické a aritmetické operace, reprezentace čísel, aritmeticko-logická jednotka, násobička

4. Kategorie a skupiny logických integrovaných obvodů: MSI, LSI a VLSI obvody

5. Programovatelné logické obvody. Způsoby popisu funkce logického obvodu (HDL)

6. Sekvenční, synchronní a asynchronní režim, čítače. Konstrukce řadiče

7. Statické paměti RAM, vnitřní struktury, časový diagram řízení, paměťové systémy

8. Dynamické paměti, vnitřní struktury, časový diagram, speciální časování, paměti EDO

9. Speciální paměti. Magnetické bubliny, CCD, paměti s pohybujícím se paměťovým médiem

10. Obvody pro generování impulsů: oscilátory, multivibrátory, monostabilní klopné obvody

11. Zobrazovací elementy pro alfanumerický a grafický výstup. Řízení a elektrické parametry

12. Architektura procesoru, elementy vnitřní struktury procesoru a jejich vzájemná spolupráce

13. Přenos dat mezi subsystémy, paralelní přenos, sériový přenos, handshake

14. Úvod do konstrukce mikropočítačů

Osnova cvičení:

1. Úvod do kombinační logiky, logické členy, jednoduché návrhové postupy, cvičení v návrhu

2. Samostatný návrh kombinačního obvodu, kreslení schémat. Možnosti simulace

3. Samostatný návrh kombinačního obvodu, realizace na propojovacím poli a měření

4. Simulace navrženého obvodu v systému ORCAD

5. Samostatný návrh sekvenčního obvodu, realizace na propojovacím poli a měření.

6. Simulace navrženého obvodu v systému ORCAD

7. Návrh sekvenčního automatu s mikroprogramem v paměti ROM. Návrh obsahu paměti

8. Zpětná vazba v posuvném registru, generátor pseudonáhodné posloupnosti, CRC generátor

9. Simulace složitého sekvenčního obvodu

10. Samostatná konstrukční práce (skupiny 2-3 studenti)

11. Návrh adresových dekodérů a konstrukce paměťového pole z bloku ROM a RAM

12. Konzultace samostatné práce

13. Prezentace samostatné práce

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Bernard, J.M., Hugon, J.: Od logických obvodů k mikroprocesorům. SNTL, Praha, 1986

2. Winkel, D., Prosser, F.: The Art of Digital Design. Prentice Hall, New Jersey, 1980

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, c, p

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (povinně volitelný předmět)
• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (povinně volitelný předmět)