|
Vyučující
|
-
Zamazal Daniel, Ing. Ph.D.
-
Varga Jiří, prof. Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Signály v číslicových systémech. Logické členy, obecné vlastnosti. Součástky a technologie. MOS spínač. Technologie CMOS (zmínka o bipol.). 2. Nevyužité vstupy, ochrana vstupů. Dynamické obvody. Členy s otevřeným kolektorem a třístavové členy. Sběrnice, terminátory. 3. Kombinační obvody. Základní pravidla pro práci s logickými výrazy. Pravdivostní tabulka. Minimalizace logických funkcí. Skupinová minimalizace. Mapy a jejich použití. 4. Základní kombinační funkční bloky. Návrh kombinačních obvodů. Přechodné děje v kombinačních obvodech. 5. Klopné obvody, chování, reakce na hodinový impuls (řízení hranou, hladinou, Master-Slave), metastabilita. 6. Sekvenční obvody. Přechodová a výstupní funkce. Synchronní a asynchronní sekvenční obvody. Popis grafem, rovnicemi, tabulkami. Ekvivalence automatů. 7. Řešení sekvenčních obvodů. Kódování stavů, neurčené stavy. Časování a max. kmitočet hodinových impulsů, časování vstupních signálů, předstih a přesah. Počáteční stav. 8. Problematika rozsáhlých systémů. Synchronizace, vzorkovače. Korespondenční provoz ("handshake"). Pipeline, paralelní zpracování. Systémy RTL. 9. Registry, datové a posuvné, podmínky správného časování hod. impulsů. Lineární čítače. Čítače, binární a modulo, asynchronní a synchronní. Čítače s dorazem. Aplikace čítačů pro měření, dělení kmitočtu, impulsní šířkovou modulaci. 10. Monostabilní KO. Principy časovacích obvodů. Synchronní impulsní obvody - detektor hrany, synchronní časovací obvody. 11. Paměti. Paměťové obvody RAM, statické a dynamické, ovládání, obnovování, typické průběhy cyklů. Paměti ROM, EEPROM, FLASH, programování obsahu. Speciální typy pamětí (FIFO, dvojbránová). 12. Programovatelné logické obvody FPGA. 13. Rezerva + doplnění vybraných témat
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 41 hodin za semestr
- Příprava na dílčí test [2-10]
- 9 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8]
- 18 hodin za semestr
- E-learning [dáno e-learningovým kurzem]
- 45 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 39 hodin za semestr
- Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
- 26 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 20 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat základní vlastnosti elementátních elektronických součástek (dioda, tranzistor, operační zesilovač ...) |
| vysvětlit vlastnosti základních kombinačních logických členů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| změřit základní parametry elektronických prvků |
| navrhnout jednoduchý elektronický obvod |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi, |
| bc. studium: uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení využívá i myšlení tvořivé s použitím představivosti a intuice, |
| bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu, |
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat chování a vlastnosti kombinačních systémů |
| popsat chování a vlastnosti sekvenčních systémů |
| vysvětlit princip registrů a čítačů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| navrhnout základní číslicové obvody |
| přizpůsobit základní číslicové obvody |
| analyzovat složité číslicové systémy |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s diskusí, |
| Laboratorní praktika, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Písemná zkouška, |
| Test, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Test, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Podklady v courseware.zcu.cz.
-
Harris David. Digital Design and Computer Architecture - Arm Edition. 2015. ISBN 0128000562.
-
Pinker, Jiří; Poupa, Martin. Číslicové systémy a jazyk VHDL. Praha : BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-198-5.
|