Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Digitální technika

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah
QB-DIT Z,ZK 5 2P + 2L
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra telekomunikační techniky
Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty jak s principy klasických, tak programovatelných logických obvodů a jejich praktického využití při návrhu digitálních systémů. Při výkladu digitálních obvodů bude používán klasický popis pomocí hradel a popis jazykem VHDL. Během cvičení si studenti vyzkouší práci s reálnými hradly, změří jejich statické a dynamické vlastnosti. Dále budou ověřovat funkci digitálních obvodů v simulátoru a provádět realizaci v hradlových polích. Cvičení bude zakončeno projektem, na kterém si studenti prakticky vyzkouší návrh a testování jednoduchého digitálního systému pomocí hradlového pole.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/QB-DIT

Požadavky:

Základy elektrických obvodů a základy algoritmizace.

Osnova přednášek:

1.Digitální technika, základní pojmy, informace, číselné soustavy, kódy

2.Kombinační obvody - Booleova algebra, logické výrazy, pravdivostní tabulka, minimalizace, mapy, návrh kombinačních obvodů

3.Jazyk VHDL

4.Přechodné děje v kombinačních obvodech - zpoždění signálů, hazardní stavy, způsoby odstranění hazardu

5.Základní funkční bloky - dekodér, multiplexor, demultiplexor, prioritní kodér, číslicový komparátor, sčítačka, odčítačka, převodník kódu

6.Asynchronní a synchronní klopné obvody, S-R, T, D, J-K, transformace klopných obvodů, blokování

7.Registry a čítače - datové registry, posuvné registry, charakteristika čítačů, asynchronní a synchronní čítače, nulování, přednastavení

8.Sekvenční obvody - přechodová a výstupní funkce, různé formy popisu, konečný stavový automat

9.Paměti - rozdělení, parametry, paměť sériová a paralelní, vnitřní uspořádání, použití paměti v kombinačních obvodech

10.Programovatelné logické obvody (PLD, CPLD)

11.Programovatelná hradlová pole (PGA, FPGA)

12.Mikroprogramový automat, mikroprocesorový systém a jeho využití pro realizaci logických funkcí

13.Návrh digitálních systémů

14.Testování digitálních systémů

Osnova cvičení:

1.Úvod, základy počítání v číselných soustavách, úvod k laboratornímu cvičení

2.Lab. cvičení: práce se základními hradly, měření statických a dynamických parametrů

3.Minimalizace logických funkcí, realizace logických funkcí pomocí hradel

4.Úvod do vývojového prostředí a simulátoru, VHDL

5.Realizace kombinačních obvodů - dekodér, multiplexor, sčítačka, ...

6.Realizace klopných obvodů R-S, D, T, JK

7.Spojování jednotlivých bloků

8.Realizace sekvenčních obvodů, čítače, posuvné registry

9.Seznámení s vývojovým kitem a měřicím pracovištěm na praktické úloze

10.Realizace projektu - 1. část, kontrola výsledků

11.Realizace projektu - 2. část, kontrola výsledků

12.Realizace projektu - 3. část, kontrola výsledků

13.Realizace projektu - 4. část, kontrola výsledků celého projektu

14.Odevzdání zprávy k projektu, zápočet

Cíle studia:
Studijní materiály:

[1] Lafata, P. - Hampl, P. - Pravda, M. Digitální technika. 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2011. 179 s.

[2] Strnad, L. Základy číslicové techniky: Cvičení. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 1996. 124 s. ISBN 80-01-01433-9. (Chod, J. Číslicová a impulsová technika I: Cvičení. Praha: ČVUT, 1983.)

[3] Antošová, M. - Davídek, V. Číslicová technika. České Budějovice: KOPP, 2003. 286 s. ISBN 80 7232 206-0.

[4] Pinker, J. - Poupa, M. Číslicové systémy a jazyk VHDL. 1. vyd. Praha: Vydavatelství BEN, 2006, 352 s., ISBN: 80-7300-198-5

[5] Šťastný, J. FPGA prakticky. 1. vyd. Praha: Vydavatelství BEN, 2010, 200 s. ISBN: 978-80-7300-261-9.

[6] Spartan-3E FPGA Starter Kit Board User Guide. Dostupný na: http://www.xilinx.com/

[7] Brown, S. - Vranesic, Z. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design with CD-ROM. 2 ed., McGraw-Hill, 2004, 939 p., ISBN 07-249938-9

Poznámka:
Další informace:
http://moodle.kme.fel.cvut.cz/
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 15. 8. 2020
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet1353506.html