Detail předmětu

Digitální elektronika 1

FEKT-BKC-DE1Ak. rok: 2022/2023

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

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

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. Výhodou je základní znalost programovacího jazyka VHDL. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací alespoň „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana č. 2/2022 s názvem Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy, viz https://www.fekt.vut.cz/pro_studenty/studijni_predpisy

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Z celkového počtu 100 bodů lze 33 získat během semestru (domácí úkoly z přednášek a počítačových cvičení: 6x4 + 4 + 5 = 33) a 67 ze závěrečné zkoušky. Pro úspěšné absolvování předmětu je třeba získat 50 bodů nebo více.

Osnovy výuky

01 - Úvod do digitálních systémů
02 - Reprezentace a minimalizace logických funkcí
03 - Implementace logických funkcí
04 - Hazardy v kombinačních obvodech
05 - 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

ANTOŠOVÁ, Marcela a Vratislav DAVÍDEK. Číslicová technika: [učebnice]. 4., aktualiz. vyd. České Budějovice: Kopp, 2009. ISBN 9788072323944. (CS)
ASHENDEN, Peter J. The designer's guide to VHDL. 3rd ed. Boston: Morgan Kaufmann Publishers, c2008. ISBN 9780120887859. (EN)
FLOYD, T.L. Digital Fundamentals 11th Edition. Pearson, 2017. ISBN 978-9332584600. (EN)
CHU, Pong P. FPGA prototyping by VHDL examples: Xilinx MicroBlaze MCS SoC. Second edition. Hoboken: John Wiley & Sons, 2017. ISBN 978-1119282747. (EN)
MANO, M. Morris a Michael D. CILETTI. Digital design: with an introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog. Sixth edition, Global edition. NY, NY: Pearson, [2019]. ISBN 978-1292231167. (EN)
PINKER, Jiří a Martin POUPA. Číslicové systémy a jazyk VHDL. Praha: BEN - technická literatura, 2006. ISBN 8073001985. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech