Ψηφιακά Κυκλώματα

E-mail Εκτύπωση PDF
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας:    2 θεωρία + 1 ασκήσεις πράξεις + 2 εργαστήριο
Tυπικό εξάμηνο διδασκαλίας:         Γ’

Διδασκαλία: Η διδασκαλία του μαθήματος έχει τη μορφή 15 διαλέξεων και ισάριθμων εργαστηριακών ασκήσεων.

Ενδεικτικά προαπαιτούμενα: Ηλεκτρικά Κυκλώματα 

Διδακτικές μονάδες: 6 

Σκοπός και στόχοι του μαθήματος:

Το μάθημα αποσκοπεί στο να παράσχει στο φοιτητή τις βασικές αρχές της ψηφιακής λογικής και των ψηφιακών συστημάτων. Το ενδιαφέρον εστιάζεται τόσο στο υπόβαθρο της ψηφιακής λογικής όσο και στην ανάπτυξη συνδυαστικών και ακολουθιακών κυκλωμάτων. Στόχος είναι η κατανόηση των αρχών της ανάλυσης και σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων και η μελέτη κατάλληλων διαδικασιών για μία ποικιλία εφαρμογών της ψηφιακής σχεδίασης. 

Περίγραμμα μαθήματος:

Συστήματα αρίθμησης, δυαδική λογική, δυαδικοί κώδικες.

Άλγεβρα Boole: αξιώματα και θεωρήματα, συναρτήσεις Boole, κανονικές και πρότυπες μορφές.

Ψηφιακές λογικές πύλες, θετική και αρνητική λογική, λειτουργική ισοδυναμία πυλών αντίθετης λογικής.

Πίνακες Karnaugh, απλοποίηση λογικών συναρτήσεων (γινόμενο αθροισμάτων – άθροισμα γινομένων), συνθήκες αδιαφορίας.

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες: κανόνες υλοποίησης, υλοποίηση με πύλες NAND και NOR, άλλες διεπίπεδες υλοποιήσεις.

Συνδυαστική λογική: αθροιστές, αφαιρέτες, μετατροπή κωδίκων, διαδικασία ανάλυσης, κυκλώματα NAND και NOR πολλαπών επιπέδων, πύλες XOR και XNOR.

Σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα: παράλληλος αθροιστής – αφαιρέτης, δεκαδικός αθροιστής, συγκριτής μεγέθους, κωδικοποιητές και αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτες, μνήμη ROM, PLA, PAL.

Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων με ρολόι, flip-flops, ελαχιστοποίηση και κωδικοποίηση καταστάσεων, μέθοδοι σχεδίασης.

Καταχωρητές, καταχωρητές ολίσθησης, σύγχρονοι μετρητές, ακολουθίες χρονισμού, μνήμη RAM, κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων

Ασύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα: διαγράμματα ASM, θέματα χρονισμού, υλοποίηση του ελέγχου με πολυπλέκτες και PLA.

Βασική Βιβλιογραφία:

  1. S. Brown, Z. Vranesic, Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων με τη γλώσσα VHDL, Εκδόσεις Τζιόλα, 2001.
  2. Π. Μαστοροκώστας, Ψηφιακά Κυκλώματα (Εργαστηριακές Ασκήσεις), Α.Τ.Ε.Ι. Σερρών, 2001.

Συμπληρωματική Βιβλιογραφία:

  1. A. Malvino, Ψηφιακά Ηλεκτρονικά: Θεωρία και Εφαρμογές, Εκδόσεις Τζιόλα, 1996.
  2. M. Mano, Ψηφιακή Σχεδίαση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 1992.
 

Ηλεκτρονικές Υπηρεσίες