Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
- Να εκτελούν αριθμητικούς υπολογισμούς στα αριθμητικά συστήματα και στα πρότυπα αναπαράστασης αριθμών.
- Να κατανοούν και να εφαρμόζουν τις βασικές έννοιες της Άλγεβρας Boole και των λογικών πράξεων.
- Να σχεδιάζουν και να υλοποιούν λογικές συναρτήσεις με χρήση λογικών πυλών και τεχνικών ελαχιστοποίησης.
- Να αναγνωρίζουν εάν ένα κύκλωμα είναι συνδυαστικό ή ακολουθιακό
- Να αναλύουν ένα δοθέν ακολουθιακό κύκλωμα και να συνθέτουν ένα ακολουθιακό κύκλωμα το οποίο θα υλοποιεί μια μηχανή πεπερασμένων καταστάσεων
- Να σχεδιάζουν, βελτιστοποιούν, υλοποιούν και αναλύουν σύνθετα συνδυαστικά και ακολουθιακά κυκλώματα με πλήθος δομικών στοιχείων (πύλες, κυκλώματα SSI και MSI, πολυπλέκτες, flip-flops κλπ).
Γενικές Ικανότητες
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Σχεδιασμός Έργων
- Λήψη αποφάσεων
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενα
Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τη δυαδική αριθμητική και λογική, τις βασικές μεθόδους και διαδικασίες σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων.
Ειδικότερα, το μάθημα περιλαμβάνει τις ακόλουθες ενότητες:
- Εισαγωγή: Ψηφιακά Συστήματα, Ιστορικά Στοιχεία.
- Αριθμητικά Συστήματα: Δυαδικό, Οκταδικό, Δεκαεξαδικό, Μετατροπές μεταξύ Συστημάτων.
- Πράξεις στο Δυαδικό Σύστημα, Χρήση Συμπληρωμάτων, Δυαδικοί Κώδικες.
- Λογικές Πύλες. Άλγεβρα Boole (Αξιώματα – Λογικές Πράξεις).
- Πρότυπες και μη πρότυπες μορφές δυαδικών συναρτήσεων ( Όροι, αθροίσματα, γινόμενα, μορφές SOP και POS, κανονικοί όροι, ελαχιστόροι και μεγιστόροι, Ισοδυναμία μεταξύ πίνακα αλήθειας και κανονικών αθροισμάτων και γινομένων, Μετατροπές μεταξύ κανονικών μορφών και συμπληρωματικών συναρτήσεων)
- Πίνακες Αληθείας, Χάρτες Karnaugh για απλοποίηση λογικών συναρτήσεων, παραδείγματα σχεδίασης συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων, υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων με πύλες NAND/NOR/κυκλώματα SSI/MSI/πολυπλέκτες/Αποκωδικοποιητές
- Εισαγωγή στα Σύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα, Flip – Flops (D, T, RS και JK-type).
- Διαδικασία Σχεδίασης και Ανάλυσης Σύγχρονων Ακολουθιακών Kυκλωμάτων
- Σχεδίαση Μετρητών – Καταχωρητών (παράλληλης / σειριακής εισόδου)- Καταχωρητών Ολίσθησης – καταχωρητών πολλαπλών λειτουργιών.
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:
- Νικολός Δ. (2017): Αρχιτεκτονική Υπολογιστών, Εκδόσεις Π. Παπακωνσταντίνου.
- M. Mano (2018): Ψηφιακή Σχεδίαση. Εκδόσεις Παπασωτηρίου.
- Ανάλυση και σχεδίαση κυκλωμάτων ψηφιακής λογικής, Nelson Victor P., Nagle H. Troy,Irwin J. David, Carroll Bill D.
- Ψηφιακή Σχεδίαση, Dally William, Harting Curtis
- Σχεδίαση Λογικών Κυκλωμάτων και Υπολογιστών, Morris Mano, Charles R. Kime, Tom Martin-
Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
- IEEE Transactions on Computers
|
