Logické obvody

Přednášející:

Neurčen (gar.)

Cvičící:

Neurčen (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra počítačů

Anotace:

Cílem předmětu je naučit studenty navrhovat logické obvody kombinační i sekvenční, a to s ohledem na typické příklady použití v číslicových počítačích. Nedílnou součástí je analýza a základy testování logických obvodů. Předmět vychází od úrovně hradel a zabývá se i střední a vyšší integrací. Důraz je kladen na praktické osvojení znalostí formou laboratorních cvičení.

Požadavky:

Podmínky zápočtu:

Vypracování domácí úlohy, absolovované laboratorní cvičení na soustředění.

Zkouška:

Ze zkouškového testu je možné získat max. 50 bodů.

Hodnocení předmětu:

výborně: 50 - 42 bodů

velmi dobře: 41 - 35 bodů

dobře: 34 - 25 bodů

nevyhověl: méně než 24 bodů

Podrobnosti na:

http://service.felk.cvut.cz/courses/XD36LOB/

Osnova přednášek:

1. Úvod do logických obvodů a systémů jejich vztah k počítači jako celku Návrhový proces a nástroje CAD

2. Logické funkce a formy jejich popisu. Úplné normální formy logických funkcí

3. Minimální normální formy logických funkcí. Minimalizace pomocí map, metoda Quinne-McCluskey

4. Realizace kombinačních logických obvodů na úrovni hradel

5. Sekvenční systém jako konečný automat, vlastnosti, popis chování

6. Návrh synchronních sekvenčních obvodů. Minimalizace a kódování vnitřních stavů

7. Typické kombinační a sekvenční obvody používané v číslicových počítačích, jejich návrh a realizace

8. Analýza logických obvodů. Reálné vlastnosti logických členů. Hazardy v kombinačních obvodech

9. Základy číslicové simulace a používané simulační systémy

10. Úvod do diagnostiky. Modely poruch. Generování testů metodou intuitivního zcitlivění cesty

11. Realizace logických systémů prvky střední a vyšší hustoty integrace

12. Návrh sekvenčních systémů s ohledem na použitou technologii

13. Problematika návrhu asynchronních obvodů, hazardy

14. Používané typy asynchronních obvodů, návrh asynchronního čítače se synchronními klopnými obvody

Osnova cvičení:

Laboratorní cvičení probíhají v laboratoři K336 na stavebnicích LABORO nebo na počítači v simulačním systému

1. Co jsou kombinační a co sekvenční obvody, důvody a příklady používání sériového a paralelního přenosu

2. Formy popisu logické funkce (Booleova algebra, tabulka, mapa, ÚNDF, ÚNKF)

3. Minimalizace

4. Realizace kombinačních obvodů na úrovni hradel

5. Laboratorní cvičení: Realizace kombinačních obvodů na úrovni SSI

6. Postup návrhu synchronních sekvenčních obvodů pomocí hradel a klopných obvodů

7. Laboratorní cvičení: Funkce a reálná činnost různých typů klopných obvodů

8. Příklady různých forem popisu funkce synchronních obvodů a jejich realizace

9. Laboratorní cvičení: Realizace sekvenčních obvodů na úrovni SSI

10. Analýza logických obvodů - hledání a odstraňování hazardů

11. Generování testů metodou intuitivního zcitlivění cesty - příklady

12. Příklady realizace logických systémů prvky střední a vyšší hustoty integrace

13. Laboratorní cvičení: Realizace sekvenčních obvodů na úrovni MSI a LSI

14. Asynchronní obvody

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Jáneš, V., Douša, J.: Logické systémy. Skripta ČVUT, Praha 1995

2. Blažek, Z., Kubátová, H.: Logické systémy - cvičení. Skripta ČVUT, Praha 1996

3. Frištacký, N. a kol.: Logické systémy. ALFA/SNTL, Bratislava/Praha 1986

4. Gajski, D. D.: Principles of Digital Design. Prentice-Hall International, Inc. 1997

5. Friedman, A. D., Menon, P. R.: Teorie a návrh logických obvodů. SNTL Praha 1983, překlad z: Theory & Design of Switching Circuits. Computer Science Press, Inc., USA, 1975

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Výpočetní technika- strukturované studium (povinný předmět)