Detail předmětu

Digitální elektronika 1

FEKT-BPC-DE1Ak. rok: 2018/2019

Předmět se věnuje problematice digitální techniky. Studenti se seznámí se základním dělením digitálních obvodů a Booleovou algebrou. První část předmětu je věnována designu kombinačních obvodů, forem jejich zápisů a realizace. Předmět navazuje problematikou sekvenčních obvodů a mikrokontrolérů. Jednotlivé prvky digitální techniky budou také popisovány pomocí VHDL jazyka, což umožní studentům získat praktické zkušenosti s jazykem typu Hardware Description Language.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (a) porozumět a popsat základní vlastnosti digitálních obvodů, (b) navrhnout libovolný systém kombinační techniky, (c) navrhnout asynchronní a synchronní subsystém, (d) naprogramovat základní struktury číslicové techniky v jazyce VHDL, (e) technicky využívat digitální obvody.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základů elektronických součástek (pasivní, polovodičové obvody) a výrokové logiky.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratorní cvičení. Student pracuje na jednom skupinovém projektu během semestru. Předmět využívá elearning.

Způsob a kritéria hodnocení

Projekt a písemné testy během semestru, laboratorní cvičení, závěrečná zkouška.

Osnovy výuky

1. Základní pojmy digitální techniky, Boolova algebra.
2. Základní kombinační obvody, funkce a časové diagramy.
3. Karnaughova mapa.
4. Digitální návrh systému pomocí logických obvodů 1.
5. Digitální návrh systému pomocí logických obvodů 2.
6. Sekvenční obvody, klopné obvody.
7. Sekvenční obvody, časování, metastabilita, jednoduchý synchronní design.
8. Složitější digitální obvody.
9. Stavové automaty, diagramy, architektura.
10. Stavové automaty, design.
11. Zásady navrhování digitálních obvodů a systémů.
12. Programovatelné logické obvody a jazyk VHDL.
13. Mikrokontroléry.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy digitálních obvodů a naučit je praktickým postupům návrhu obvodových zapojení kombinačních, asynchronních a synchronních číslicových systémů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-IBE bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-ZVUK , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BPC-EKT bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Základní pojmy digitální techniky, Boolova algebra.
2. Základní kombinační obvody, funkce a časové diagramy.
3. Karnaughova mapa.
4. Digitální návrh systému pomocí logických obvodů 1.
5. Digitální návrh systému pomocí logických obvodů 2.
6. Sekvenční obvody, klopné obvody.
7. Sekvenční obvody, časování, metastabilita, jednoduchý synchronní design.
8. Složitější digitální obvody.
9. Stavové automaty, diagramy, architektura.
10. Stavové automaty, design.
11. Zásady navrhování digitálních obvodů a systémů.
12. Programovatelné logické obvody a jazyk VHDL.
13. Mikrokontroléry.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

Viz přednášky

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

Viz přednášky