čeština

Studenti jsou schopni navrhovat digitální obvody s integrovanými obvody a navrhovat a odlaďovat mikroprocesorové systémy, spojovat je s okolím a vytvářet pro tyto systémy softwarové vybavení.

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Přednáška, numerické cvičení, laboratorní cvičení. Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Logické operace a základy logických algeber. Logická proměnná a logické funkce jedné, dvou a více nezávisle proměnných. Logické algebry. Obvody pro realizaci logických operací. Číselné soustavy s různými základy (zejména 2, 8, 16), převody čísel, aritmetické operace v těchto soustavách. Využití dvojkové soustavy, bit, byte, slovo. Kódování binárních čísel, kód přímý, inverzní, doplňkový. Zobecnění doplňkového kódu na čísla BCD. Základní pojmy, principy a rozdělení digitálních obvodů a systémů a kódy. Schematické značky digitálních obvodů, normalizace. Aplikační příklady a zásady pro použití.
Standardní obvody číslicových systémů. Analýza a syntéza kombinačních logických obvodů. Hazardní stavy v kombinačních obvodech. Sekvenční logické obvody, popis chování. Asynchronní a synchronní bistabilní klopné obvody. Monostabilní klopné obvody, časovače. Astabilní klopné obvody. Generátory pravoúhlých kmitů, pulsů a impulsů. Analýza a syntéza sekvenčních logických obvodů, oscilátory řízené krystalem. Obvody pro tvarování impulsů, prodlužování a zkracování impulsů. Zásady pro připojování vstupů logických obvodů. Nestandardní provoz, vazba logických obvodů na mechanické kontakty. Zásady pro připojování výstupů logických obvodů. Buzení výkonových zátěží.
Spoje a sběrnice pro přenos logických signálů. Zásady návrhu jednotek s logickými obvody, konstrukce a oživování. Vybrané číslicové subsystémy. Přednastavitelné a programovatelné čítače a děliče kmitočtu. Registry. Časové základny a kmitočtové ústředny. Obvody pro aritmetické operace, sčítání a odčítání čísel, BCD sčítačka.
Převodníky kódu mezi dvěma kódovými soustavami. DA převodníky, AD převodníky, aplikační zásady pro práci s AD a DA převodníky, generování řídících signálů, digitální voltmetr.
Paměťové obvody. Základní operace s pamětí, Paměti RAM, ROM, FLASH, jejich parametry a použití. Paměti DRAM
Programovatelné logické součástky, základní typy programovatelných logických polí. Zásady použití PLA, jejich programování, příklady použití. Rozdíly v programování PLD obvodů, Implementace logické funkce do PLD obvodů, Formát a syntaxe jazyka HDL.

Seznámit studenty se základními digitálními obvody, jejich logickými funkcemi, aplikacemi a návrhem digitálních obvodů a systémů, s principy mikroprocesorů a mikrokontrolerů, základy tvorby softwarového vybavení a návrhu mikroprocesorových systémů.

Numerická a laboratorní cvičení. Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

VRBA, R. a kol.: Digital circuits. VUT, Brno, 2010