ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
| Τίτλος | ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ / DIGITAL SYSTEMS |
| Κωδικός | ΗΦΥ202 |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Φυσικής |
| Κύκλος / Επίπεδο | 2ος / Μεταπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Κωνσταντίνος Σιώζιος |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600016884 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΜΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ (ΡΑΔΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ)
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 23
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΚΟΡΜΟΣ | Υποχρεωτικό | 2 | 1 | 6 |
| Τίτλος | ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2019 – 2020 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 2 |
| Class ID | 600159035
|
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600159035
- eLearning (Moodle): https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=9982
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή στους φοιτητές των βασικών εννοιών του σχεδιασμού ψηφιακών συστημάτων, του σχεδιασμού μονάδων επεξεργασίας και μονάδων ελέγχου και της χρήσης της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL για το σχεδιασμό, την προσομοίωση και τη σύνθεση των συστημάτων αυτών.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Ενότητα 1: Ελαχιστοποίηση με χρήση χαρτών Καρνώ με εσωτερικές μεταβλητές, Ακολουθιακές μηχανές, Σχεδιασμός μηχανών κατάστασης με πολύπλοκες συνθήκες μετάβασης, Χρόνοι εγκαθίδρυσης και κράτησης, Μετ’ευστάθεια, Εξάλειψη κινδύνων, Ασύγχρονοι είσοδοι σε σύγχρονα συστήματα, Χρονική απόκλιση ρολογιού.
Ενότητα 2: Αρχιτεκτονική ψηφιακών συστημάτων, Χειριστές δεδομένων, Περιγραφή σε επίπεδο καταχωρητή, Μικρολειτουργίες, Τεχνικές διαύλου, Αριθμητική Λογική Μονάδα, Αρχείο καταχωρητών, Χρονισμός συστημάτων, Διοχέτευση μικρολειτουργιών.
Ενότητα 3: Μονάδα ελέγχου ψηφιακών συστημάτων, Αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων (ASM), Θέματα χρονισμού, Καλωδιωμένος έλεγχος, Μέθοδοι σχεδιασμού μονάδας ελέγχου, Μικροπρογραμματισμός, Απλή αρχιτεκτονική επεξεργαστή, Αρχιτεκτονική ενός κύκλου, Αρχιτεκτονική πολλαπλών κύκλων, Μονάδα ελέγχου προγραμματιζόμενου συστήματος, Τεχνικές αύξησης επιδόσεων: Διοχέτευση.
Ενότητα 4: Σχεδιασμός ψηφιακών κυκλωμάτων με την VHDL Ροή σχεδιασμού, Δομή κώδικα, Τύποι δεδομένων, Τελεστές και Ιδιότητες, Συντρέχων κώδικας, Ακολουθιακός κώδικας, Σήματα και Μεταβλητές, Μηχανές καταστάσεων, Σχεδιασμοί τυπικών κυκλωμάτων. Πρακτική άσκηση στο Modelsim, περιγραφή κυκλώματος, προσομοίωση, σύνθεση.
Ενότητα 5: Σχεδιασμός σε επίπεδο συστήματος με την VHDL Πακέτα και Συστατικά στοιχεία, Συναρτήσεις και Διαδικασίες, Σχεδιασμοί τυπικών συστημάτων, Δημιουργία και Χρήση δειγμάτων εισόδου για επαλήθευση σχεδιασμών.
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Διαδραστικές ασκήσεις
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 78 | 3,1 | |||
| Συγγραφή εργασίας / εργασιών | 69 | 2,8 | |||
| Εξετάσεις | 3 | 0,1 | |||
| Σύνολο | 150 | 6 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτή εξέταση αφού έχουν παραδώσει τις εργασίες τους.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Logic and Computer design fundamentals, Third and Fourth edition, M. Morris Mano, Charles R. Kime, Pearson International Edition, 2008
2. Σχεδιασμός κυκλωμάτων με τη VHDL, Volnei A. Pedroni, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2007
3. RTL Hardware Design Using VHDL, Pong P. Chu, John Wiley & Sons, 2006
4. Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization, Steve Kilts, John Wiley & Sons, 2007
5. The Designer’s Guide to VHDL, Third Edition, Peter J. Ashenden, Jim Lewis, Morgan Kaufmann, 2008
6. Digital Engineering Design: A Modern Approach, Richard F. Tinder, Prentice Hall, 1991
Τελευταία Επικαιροποίηση
29-04-2020
