Λογικά Κυκλώματα (Θεωρία)

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
2
Μέρος Μαθήματος:
Θεωρία
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
244202
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
2
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Ναι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Παροχή γνώσεων που απαιτούνται στον λογικό σχεδιασμό με σκοπό οι σπουδαστές να μπορούν να σχεδιάζουν και να υλοποιούν ψηφιακά συστήματα.


Μαθησιακοί Στόχοι

  • Προσδιορισμός των αριθμητικών συστημάτων.
  • Περιγραφή του τρόπου εκτέλεσης των πράξεων από τους Η/Υ και γενίκευση σε όλα τα αριθμητικά συστήματα.
  • Αναγνώριση των βασικών κωδίκων που χρησιμοποιούνται στους Η/Υ.
  • Προσδιορισμός πράξεων βάση του προτύπου ΙΕΕΕ-754.
  • Συνδυασμός των θεωρημάτων της Άλγεβρας Boole.
  • Επιλογή του κατάλληλου θεωρήματος για απλοποιήσεις.
  • Επιλογή των τρόπων απλοποίησης και ελαχιστοποίησης λογικών συναρτήσεων (π.χ. Karnaugh).
  • Επιλογή των κατάλληλων λογικών πυλών.
  • Εξήγηση του τρόπου λειτουργίας των απαριθμητών και λοιπών κυκλωμάτων με την χρήση στοιχείων μνήμης (flip-flop).
  • Προσδιορισμός των βασικών μνημών για την βέλτιστη υλοποίηση κυκλώματος.
  • Ανάλυση συνδυαστικών κυκλωμάτων.
  • Σχεδίαση κυκλωμάτων καταχωρητών, μετρητών, κωδικοποιητών πολυπλεκτών.
  • Σύνθεση πυλών για την δημιουργία κυκλωμάτων αριθμητικών πράξεων.
  • Ανακατασκευή κυκλώματος ώστε  να εκτελεί διαφορετική λειτουργία.
  • Σχεδίαση κυκλώματος βασικών λειτουργιών υπολογιστή.


Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων.
  • Λήψη απόφασης.
  • Ομαδική Εργασία.
  • Προαγωγή της επαγωγικής σκέψη.


Περιγραφή Μαθήματος

Η περιγραφή που ακολουθεί ανάγεται σε ώρες διδασκαλίας ανά αντικείμενο ώστε να συμπληρώνουν τις 39 ώρες του θεωρητικού μαθήματος.

  • Βασικά αριθμητικά συστήματα- Προσημασμένοι και μη προσημασμένοι αριθμοί Πράξεις με αυτούς και μετατροπές σε διαφορετική βάση (5)
  • Κώδικες - BCD, Gray, Αiken, κλπ (2)
  • ΙΕΕΕ αναπαράσταση (1)
  • Βασικές Λογικές πύλες και πίνακας αλήθειας. (2)
  • Boolean άλγεβρα – Θεωρήματα, ΕΛΒΟ, ΜΕΒΟ και κυκλώματα υλοποίησης Απλοποίηση με μηδενκά(6)
  • De Morgan’s θεωρήματα - NAND και NOR πύλες. (1)
  • Χάρτης Karnaugh πολλαπλών μεταβλητών (3)
  • Πολυπλέκτες Κωδικοποιητές. (3)
  • Βασικά Flip-Flops (2)
  • Το J-K Flip-Flop (1)
  • Πολυδονητές (2)
  • Απαριθμητές (2)
  • Σύγχρονοι απαριθμητές και βασικές μηχανές καταστάσεων. (6)
  • Χρήση μνημών – PLA , PROM, PAL, RAM, ROM, PROM και εφαρμογές (3)

Αξιολόγηση Σπουδαστών

Αξιολόγηση θεωρητικού τμήματος (60%)

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (40%) που περιλαμβάνει:

  • Μετατροπές αριθμητικών συστημάτων.
  • Χρήση των κωδίκων.
  • Απαριθμητές.
  • Βασικές εφαρμογές με την χρήση μνημών.
  • Χρήση των πυλών και τoυ χάρτη Karnaugh.
  • Ακολουθιακά και Συνδυαστικά κυκλώματα.
  • Μνήμες.

ΙΙ. Eρωτήσεις πολλαπλής επιλογής (10%)

ΙΙΙ. Συμμετοχή στην τάξη (10%)

Στο θεωρητικό τμήμα δίνεται η δυνατότητα ισοβαρών απαλλακτικών προόδων (2) κατά την διάρκεια του εξαμήνου.


Βιβλιογραφία

  • Σχεδίαση και Υλοποίηση Ψηφιακών Κυκλωμάτων, Π. Γιαννακόπουλος, Λ. Ασλάνογλου Αυτοέκδοση Π. Γιαννακόπουλος, 2014
  • Digital Design, Morris Mano, Παπασωτηρίου, 2012
  • Ψηφιακή Σχεδίαση αρχές και Πρακτικές, J. Wakerly, Κλειδάριθμος, 2005
  • Practical Digital Electronics,N.P. Cook. Pearson/Prentice Hall, 2004
  • Digital Electronics. A Practical Approach. W. Kleitz. Prentice Hall, 2005
  • Digital Systems, Principles and Applications, R.J. Tocci., N.S.Widmer, G.L. Moss. Pearson/Prentice Hall, 2004
  • Digital Fundamentals, T.L.Floyd. 8th Ed., Prentice Hall, 8th ed., 2005
  • Complete Digital Design, M. Balch, Mc Graw Hill, 2003
  • Digital Principles and Design, D.Givone, Mc Graw Hill, 2002
  • Digital Logic Design, 4th Edition, Brian Holdsworth; Clive Woods, Newnes, 2002
  • Digital Logic Design Principles, N.Balabanian, John Wiley, 2001