1ο εξάμηνο


Μάθημα: Ψηφιακή Σχεδίαση



Κωδικός Μαθήματος: MK9
Επίπεδο Μαθήματος: Προπτυχιακό
Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό
Εξάμηνο: 1
Κατεύθυνση: Μάθημα κορμού
Ομάδα: Μάθημα κορμού
Διδακτικές Μονάδες: 5
Ώρες διδασκαλίας: 5
Ιστοσελίδα: eclass.uowm.gr/courses/ICTE299/
Γλώσσα διδασκαλίας:Ελληνική
Περιεχόμενο:

Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη και κατανόηση από τον φοιτητή των δομικών στοιχείων του υλικού (hardware) των υπολογιστικών συστημάτων. Συγκεκριμένα, αρχίζοντας από τις βασικές έννοιες της δυαδικής λογικής και των λογικών κυκλωμάτων ο φοιτητής γνωρίζει τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ψηφιακών συστημάτων. Μαθαίνει να αναλύει και να σχεδιάζει τόσο συνδυαστικά όσο και ακολουθιακά κυκλώματα Αναλυτικά το μάθημα διαπραγματεύεται τα εξής: 

  • Δυαδικοί Αριθμοί
  • Λογικές Πύλες και Πρότυπα Συμβολισμού
  • Βασικές Έννοιες Λογικών Κυκλωμάτων
  • Άλγεβρα Boole, Λογικές Συναρτήσεις και Μέθοδοι Απλοποίησης
  • Πίνακες Αλήθειας, Ανάλυση και Σύνθεση Κυκλωμάτων
  • Συνδυαστικά και Ακολουθιακά Κυκλώματα
  • Δυαδικός Αθροιστής, Ημιαθροιστής, Πλήρης Αθροιστής, Παράλληλος Αθροιστής και Αφαιρέτης
  • Συγκριτής, Αποκωδικοποιητές – Κωδικοποιητές 
  • Αποπλέκτες, Πολυπλέκτες
  • Προγραμματιζόμενος Λογικός Πίνακας, Μνήμη Ανάγνωσης  
  • Δισταθή Παλμοκυκλώματα (ΔΠ), και επαναληπτικές συστοιχίες
  • Ανάλυση και Σχεδίαση Ασύγχρονων Ακολουθιακών Κυκλωμάτων
  • Ελαχιστοποίηση και Κωδικοποίηση Καταστάσεων, Πίνακες Διέγερσης ΔΠς
  • Σχεδίαση Μετρητών, Καταχωρητών, Μετρητών, και ακολουθίες 
  • χρονισμού
  • Εισαγωγή στην VHDL
  • Ασκήσεις.
Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα:

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος Ψηφιακής σχεδίασης, οι φοιτητές θα αποκτήσουν εξοικείωση με ένα πλατύ φάσμα ψηφιακών κυκλωμάτων και συστημάτων συνδυαστικής λογικής και ακολουθιακής λογικής καθώς και θα καταρτιστούν πάνω στη σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων. Πιο συγκεκριμένα, μαθησιακούς στόχους αποτελούν: 

  • η εισαγωγή στα συστήματα αριθμητικής αναπαράστασης 
  • η γνώση των λογικών πυλών και της Άλγεβρας Boole  
  • η θεωρητική γνώση και η πρακτική εφαρμογή των μεθόδων βελτιστοποίησης  
  • η σχεδίαση και η ανάλυση συνδυαστικών υπομονάδων 
  • η σύνθεση συνδυαστικών υπομονάδων 
  • η σχεδίαση και η ανάλυση ακολουθιακών υπομονάδων 
  • η σύνθεση ακολουθιακών υπομονάδων 
  • η ανάλυση και η σύνθεση μηχανών πεπερασμένων καταστάσεων 
  • η σύντομη εισαγωγή στη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL
Προαπαιτούμενα:

Κανένα

Μέθοδοι Διδασκαλίας:

Διαλέξεις, ασκήσεις πράξης, εργαστηριακή εφαρμογή ασκήσεων σε περιβάλλον προσομοίωσης.

Αξιολόγηση:

Γραπτή εξέταση (100%)

Βιβλιογραφία:
  1. Ρουμελιώτης Μάνος, Σουραβλάς Σταύρος, Ψηφιακή Σχεδίαση, 2η 'Εκδοση, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ, Έκδοση: 2η/2017.
  2. Morris Mano, Michael Ciletti, Ψηφιακή Σχεδίαση, Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ, Έκδοση: 5η/2013.
  3. WILLIAM J. DALLY - R. CURTIS HARTING, ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ, Έκδοση: 1H/2015.
  4. Κώστας Ευσταθίου, Ψηφιακή Σχεδίαση, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ, Έκδοση: 2η/2012.
Διδάσκων: Ασημόπουλος Νικόλαος