| Název: | Návrh číslicových systémů |
|---|
| Zkratka: | INC |
|---|
| Ak.rok: | 2007/2008 |
|---|
| Semestr: | letní |
|---|
| Studijní plán: | |
|---|
| Vyučovací jazyk: | čeština, angličtina |
|---|
| Kredity: | 5 kreditů |
|---|
| Ukončení: | zkouška (písemná) |
|---|
| Výuka: | | hod./sem | přednáška | sem./cvičení | lab. cvičení | poč. cvičení | jiná |
|---|
| Rozsah: | 39 | 10 | 0 | 0 | 3 |
|---|
| | zkouška | testy | cvičení | laboratoře | ostatní |
|---|
| Body: | 55 | 25 | 0 | 0 | 20 |
|---|
|
|---|
| Garant: | Fučík Otto, doc. Dr. Ing., UPSY |
|---|
| Přednášející: | Eysselt Miloš, Ing., CSc., UPSY Fučík Otto, doc. Dr. Ing., UPSY Kořenek Jan, Ing., Ph.D., UPSY Martínek Tomáš, Ing., Ph.D., UPSY |
| Cvičící: | Eysselt Miloš, Ing., CSc., UPSY Fučík Otto, doc. Dr. Ing., UPSY Kořenek Jan, Ing., Ph.D., UPSY Martínek Tomáš, Ing., Ph.D., UPSY |
|---|
| Fakulta: | Fakulta informačních technologií VUT v Brně |
|---|
| Pracoviště: | Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně |
|---|
| Prerekvizity: | |
|---|
| Navazující: | |
|---|
| Nahrazuje: | |
|---|
| | | Cíle předmětu: |
|---|
Získat přehled a základy praktického využití vybraných metod pro popis kombinačních a sekvenčních logických sítí jakožto podstaty číslicových zařízení. Naučit se analyzlovat a navrhovat kombinační logické sítě. Naučit se analyzovat a navrhovat sekvenční logické sítě. Naučit se navrhovat číslicové obvody sestavené z kombinačních a sekvenčních logických sítí. | | Anotace: |
|---|
Binární čísla: poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy. Boolova algebra, reprezentace logických funkcí: algebraické formy, minimalizace logických výrazů, návrh kombinačních logických sítí. Analýza činnosti logických sítí: souběh a hazard. Vybrané logické bloky: sčítačka, odčítačka, multiplexor, demultiplexor, dekodér, kodér, komparátor, aritmetická a logická jednotka. Sekvenční logické obvody a sítě, klopné obvody. Stavové automaty a jejich reprezentace. Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí: kódování stavů, optimalizace a implementace. Registr, čítač, posuvný registr, dělič impulsního kmitočtu. Návrh jednoduchého číslicového zařízení: návrhové systémy CAD, jazyky pro návrh, kroky návrhu. Cílové technologie: SSI, MSI, LSI. Programovatelné součástky: hradlová pole, PROM, PLA, PAL. Jednoduché asynchronní logické sítě: návrh, analýza činnosti, hazardy. | | Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti: |
|---|
Množiny, relace a zobrazení. Základní pojmy a axiomy Boolovy algebry. Základní pojmy teorie grafů. Základy elektrotechniky a základní aktivní a pasivní elektronické součástky. | | Získané dovednosti, znalosti a kompetence: |
|---|
Seznámit se se základy praktického využití vybraných metod pro popis kombinačních a sekvenčních logických sítí jakožto podstaty číslicových zařízení. Seznámi se s analýzou a návrhem kombinačních logických sítí. Seznámi se s analýzou a návrhem sekvenčních logických sítí. Seznámi se s návrhem číslicových obvodů sestavených z kombinačních a sekvenčních logických sítí. | | Osnova přednášek: |
|---|
- Binární čísla: poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy.
- Boolova algebra, reprezentace logických funkcí, algebraické formy.
- Minimalizace logických výrazů: Quinův-McCluskeyho algoritmus, Petrickova funkce pokrytí.
- Minimalizace logických výrazů: Karnaghovy mapy. Kreslení logických a funkčních schémat.
- Analýza činnosti logických sítí: souběh a hazard.
- Vybrané logické bloky: sčítačka, odčítačka, multiplexor, demultiplexor, dekodér, kodér, komparátor, aritmetická a logická jednotka.
- Sekvenční logické obvody a sítě, klopné obvody.
- Stavové automaty a jejich reprezentace.
- Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí: kódování stavů, optimalizace a implementace. Registr, čítač, posuvný registr, dělič impulsního kmitočtu.
- Návrh jednoduchého číslicového zařízení: návrhové systémy CAD, jazyky pro návrh, kroky návrhu.
- Cílové technologie: SSI, MSI, LSI.
- Programovatelné součástky: hradlová pole, PROM, PLA, PAL.
- Jednoduché asynchronní logické sítě: návrh, analýza činnosti, hazardy.
| | Osnova numerických cvičení: |
|---|
- Binární čísla: poziční zápis čísel, převody mezi soustavami, reprezentace binárních čísel, binární aritmetické operace, kódy.
- Boolova algebra, reprezentace logických funkcí, analýza činnosti jednoduchých kontaktových sítí.
- Formy algebraických výrazů. Minimalizace logických výrazů: Quinův-McCluskeyho algoritmus, Petrickova funkce pokrytí.
- Minimalizace logických výrazů: Karnaghovy mapy. Kreslení logických a funkčních schémat.
- Využití SSI i.o. pro implementace logických funkcí. Analýza činnosti logických sítí: souběh a hazard.
- Vybrané logické bloky: sčítačky, odčítačka.
- Stavové automaty a jejich reprezentace. Návrh synchronizovaných sekvenčních sítí.
- Návrh logických sítí s i.o. technologií MSI a LSI. Programovatelné součástky: hradlová pole, PROM, PLA, PAL.
| | Osnova počítačových cvičení: |
|---|
- Seznámení se s CAD programovým systémem. Modelování vzorových příkladů zadaných učitelem.
- Modelování samostatně navržených logických sítí.
| | Osnova ostatní - projekty, práce: |
|---|
- Návrh kombinační logické sítě.
- Návrh sekvenční logické sítě.
| | Literatura referenční: |
|---|
- McCluskey, E.J.: LOGIC DESIGN PRICIPLES. Prentice-Hall, USA, ISBN 0-13-539768-5, 1986.
- Cheung, J.Y., Bredeson, J.G.: MODERN DIGITAL SYSTEMS DESIGN. West Publishing Company, USA, ISBN 0-314-47828-0, 1990.
- Bolton, M.: Digital Systems Design with Programmable Logic. Addison-Wesley Publishing Company, Cornwall, GB, ISBN 0-201-14545-6, 1990.
- Katz, R.H.: Contemporary Logic Design. Addison-Wesley/Benjamin-Cummings Publishing CO, Redwood City, CA, USA, ISBN 0-8053-2703-7, 1993.
- Sasao, T.: SWITCHING THEORY FOR LOGIC SYNTHESIS. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA, ISBN 0-7923-8456-3, 1999.
| | Literatura studijní: |
|---|
- Eysselt, M.: Logické systémy. Studijní opora, Učební text VUT Brno, vydáno 1980, 1985, 1990. Rozebráno: Lze si zapůjčovat v knihovnách v Brně, i na FIT.
- Frištacký, N., Kolesár, M., Kolenička, J., Hlavatý, J.: Logické systémy. SNTL Praha, ALFA Bratislava, 1986.
- Maurer, P.M.: Logic Design. University of South Florida, WWW vydání.
- Bout, D.V.: Pragmatic Logic Design With Xilinx Foundation 2.1i. XESS Corporation, WWW vydání.
- Bolton, M.: Digital Systems Design with Programmable Logic. Addison-Wesley Publishing Company, Cornwall, GB, ISBN 0-201-14545-6, 1990.
- McCluskey, E.J.: LOGIC DESIGN PRICIPLES. Prentice-Hall, USA, ISBN 0-13-539768-5, 1986.
- Cheung, J.Y. - Bredeson, J.G.: MODERN DIGITAL SYSTEMS DESIGN. West Publishing Company, USA, ISBN 0-314-47828-0, 1990.
- Sasao, T.: SWITCHING THEORY FOR LOGIC SYNTHESIS. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA, ISBN 0-7923-8456-3, 1999.
- Eysselt, M.: Vybrané příklady podporující návrh číslicových systémů. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 38 str. Tento text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
- Eysselt, M.: Logická a funkční schémata, výňatek z oborové normy ONT345553. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 30 str. Tento text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
- Eysselt. M.: Funkční značky integrovaných obvodů, kreslení spojů. Studijní opora, Učební text, FIT, 2002, 12 str. Tento učební text zapůjčuje autor ke kopírování. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
- Eysselt, M.: Digital Systems Design: Programmable Logic Devices. Studijní opora, Učební text, FIT VUT v Brně, 2003. Zde je WWW verze přístupná evidovaným studentům.
| | Kontrolovaná výuka: |
|---|
Kontrolovanou výukou jsou domácí úkol/projekt, půlsemestrální zkouška a závěrečná zkouška. Půlsemestrální zkouška nemá náhradní termín. Závěrečná zkouška má dva náhradní termíny. | | Průběžná kontrola studia: |
|---|
- Půlsemestrální zkouška: 25 bodů.
- Projekt a jeho ověření v laboratoři: 20 bodů.
- Závěrečná zkouška: 55 bodů.
Hranice pro úspěšnou zkoušku podle pravidel ECTS je 50 bodů.
| | Podmínky zápočtu: |
|---|
Zápočet není ustanoven. | | |
|