Detail předmětu

Digital Electronics

FEKT-BPA-DELAk. rok: 2020/2021

Předmět je úvodem do problematiky digitální techniky. Studenti se v něm 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 synchronních obvodů. Jednotlivé prvky digitální techniky jsou také popisovány pomocí jazyka VHDL, což umožní studentům získat praktické zkušenosti s Hardware Description Language.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu se naučí:
* Základy digitálních obvodů a kombinační logiky
* Principy sekvenčních obvodů a konečných automatů
* Psaní kódu ve VHDL
* Navrhování testbench ve VHDL
* Navrhování obvodů pro FPGA

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základů elektronických součástek (pasivní, polovodičové obvody) a výrokové logiky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Studenti pracují na jednom VHDL projektu během semestru. Předmět využívá e-learning VUT a MS Teams.

Způsob a kritéria hodnocení

Celková známka z předmětu se dělí následovně: 10% - písemný test, 8% - cvičení na počítači, 22% - projekt VHDL, 60% - závěrečná zkouška. Pro úspěšné absolvování předmětu je třeba získat 50% bodů nebo více.

Zkouška z předmětu bude probíhat distančně. / The exam will be passed remotely.

Osnovy výuky

01 - Úvod do digitálních systémů
02 - Reprezentace a minimalizace logických funkcí
03 - Implementace logických funkcí
04 - Hazardy v kombinačních obvodech
05 - Písemný test + Sekvenční logické obvody
06 - Asynchronní a synchronní čítače
07 - Stavové automaty

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 s využitím jazyka VHDL.

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.

Základní literatura

ASHENDEN, Peter J. The designer's guide to VHDL. 3rd ed. Boston: Morgan Kaufmann Publishers, c2008. ISBN 9780120887859. (EN)
CHU, Pong P. FPGA prototyping by VHDL examples: Xilinx MicroBlaze MCS SoC. Second edition. Hoboken: John Wiley & Sons, 2017. ISBN 978-1119282747. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-IBE bakalářský 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

01 - Úvod do digitálních systémů
02 - Reprezentace a minimalizace logických funkcí
03 - Implementace logických funkcí
04 - Hazardy v kombinačních obvodech
05 - Písemný test + Sekvenční logické obvody
06 - Asynchronní a synchronní čítače
07 - Stavové automaty

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

01 - Úvod do Git a VHDL
02 - Kombinační logika
03 - Úvod do Vivado
04 - Dekodér 7-segmentového displeje
05 - Binární čítač
06 - Ovladač pro 7-segmentové displeje
07 - Stopky
08 - Řídicí obvod semaforu
09 - Projekt
10 - Projekt
11 - Projekt
12 - Projekt
13 - Projekt

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz