Název:	Číslicová elektronika
Zkratka:	CIE
Typ:	povinný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 3 hodiny přednášek + 2 hodiny seminárních cvičení
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra elektroniky a zpracování signálů FM TUL
Přednášející:	Doc. Ing. Ondřej Novák, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Předmět je úvodem do problematiky základních logických obvodů a číslicové elektroniky. Studenti se seznámí s vlastnostmi základních integrovaných obvodů, s návrhem a implementací logických systémů a získají znalosti o moderních programovatelných obvodech tvořících základ počítačových a řídících systémů.

 
Témata přednášek:

Logické operátory, booleova algebra, logické funkce a metody jejich minimalizace, analýza logických úloh.

Návrhové systémy pro návrh IO,desek s plošnými spoji a elektronických systémů. Problematika simulací, verifikace správnosti návrhu.

Logické obvody. Technologie číslicových integrovaných obvodů, základní řady a jejich parametry.

Kombinační logické obvody. Logická hradla, multiplexory, dekodéry, aritmetické obvody, komparátory. Metody implementace logických úloh pomocí kombinačních obvodů.

Zakázkové integrované obvody. Implementace logických úloh na zákaznických obvodech.

Sekvenční obvody. Obvody typu latch, synchronizované klopné obvody, registry, čítače, paměti. Metody implementace sekvenčních úloh.

Mikroprocesory. Základní části a funkce mikroprocesoru. Přehled nejvýznamějších mikroprocesorových rodin. Obvody pro výstavbu mikropočítačových systémů.

Programové ovládání mikroprocesorů. Instrukční kódy a programování v jazyce symbolických adres. Interfacing

Propojování analogových a číslicových systémů. A/D a D/A převodníky. Základní principy, rozbor použitelnosti pro různé aplikace.

Poruchy IO a jejich modely. Diagnostika poruch v číslicových systémech. Metody zvyšování spolehlivosti číslicových systémů.

 
Náplň cvičení:

Měření základních vlastností číslicových obvodů (vstupní, převodní, zatěžovací, odběrová charakteristika)
Měření základních vlastností číslicových obvodů (zpoždění hradel, šumová imunita, hazardy)
Kombinační obvody - optimalizace návrhu
Kombinační obvody - realizace funkcí pomocí multiplexoru, dekodéru, ...
Realizace kombinačních obvodů pomocí ASIC
RS, JK, D klopné obvody
Použití čítačů
Obecný návrh sekvenčních obvodů
Realizace sekvenčních úloh pomocí ASIC
Zadání samostatné práce
Samostatná práce
D/A převodníky (konstrukce, měření vlastností) a A/D převodníky (konstrukce, měření vlastností)

 
Literatura:

Horowitz-Hill: The art of electronics. Cambridge University Press, 1125 stran, 1991

Storey:Electronics a systém approach. Addison-Eesley publishing comp., 1992

Novák, Doležal, Nouza, Kolář: Elektronika, Skriptum TU Liberec, 178 stran, 2001

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 4.1.2002