Programirljivi digitalni sistemi

Opis predmeta

Digitalna elektronika, osnovni elementi, prednosti digitalne izvedbe elektronskih vezij. Tehnologije izdelave digitalnih sistemov: tiskana vezja z logičnimi gradniki in programirljive naprave.

Logični napetostni nivoji, pozitivna in negativna logika. Osnovna logična vrata, izbiralniki, dekodirniki, flip-flopi, registri in pomnilniki. Vezave digitalnih gradnikov: zaporedna, vzporedna in povratna s primeri tipičnih vezij. Opis logičnega vezja z diagramom stanj in z mikrooperacijami.

Delovanje programirljivih vezij, mikrokrmilnikov in preprostega mikroprocesorja. Praktična izvedba digitalnih sistemov na razvojni plošči s programirljivim vezjem. Primerjava med izvedbo digitalnega sistema s procesorjem in z namenskim vezjem.

Cilji in kompetence

Spoznati različne vrste digitalnih sistemov in njihove gradnike, s poudarkom na programirljivih sistemih. Osvojiti opis digitalnega sistema v obliki logične sheme in diagrama stanj. Pridobiti praktična znanja za oblikovanje manjšega digitalnega sistema s programirljivimi logičnimi vezji.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje za utrditev teoretičnih osnov in praktično izvedbo digitalnih sistemov.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

opisati vrste digitalnih sistemov in njihove gradnike
uporabiti logične gradnike za reševanje preprostih logičnih nalog
izdelati shemo logičnega vezja
razviti opis vezja z diagramom stanj ali mikrooperacijami za dano nalogo
uporabiti programirljiva vezja
razlikovati tehnološke izvedbe digitalnih sistemov

Reference nosilca

TROST, Andrej, ŽEMVA, Andrej. Design of custom processors for the FPGA devices. Elektrotehniški vestnik, ISSN 2232-3228, 2012, vol. 79, no. 1/2, str. 55-60
TROST, Andrej, ZAJC, Baldomir. Logic emulators in digital systems education. V: International Conference on Computer as a Tool, April, 27., 28., 29. 2011, Lisbon, Portugal. EUROCON 2011
TROST, Andrej, ŽEMVA, Andrej. Teaching design of video processing circuits. International journal of electrical engineering education, ISSN 0020-7209, Apr. 2012, vol. 49, no. 2, str. 170-178
PAVLIHA, Denis, TROST, Andrej. MPEG-2 multiplexer in FPGA technology = Podatkovni multiplekser MPEG-2 TS v vezju FPGA. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, mar. 2011, letn. 41, št. 1, str. 53-58
PERKO, Klemen, KOCIK, Rémy, HAMOUCHE, Rédha, TROST, Andrej. A modelling-based methodology for evaluating the performance of a real-time embedded control system. Simulation modelling practice and theory, ISSN 1569-190X, Aug. 2011, vol. 19, no. 7, str. 1594-1612

Temeljni viri in literatura

1. A. Trost: Uvod v programirljive digitalne sisteme, skripta, FE/FRI 2016, dostop: http://lniv.fe.uni-lj.si/pds.html

2. M. M. Mano, Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice Hall, 2007.

3. K. Parnell, N. Mehta, Programmable Logic Design Quick Start Handbook, Xilinx, 2004