Digitális rendszerek - Tantárgy leírás
Előadás
Logikai áramkörök általános jellemzői, a logikai áramkörcsaládok fejlődéstörténete. Statikus és dinamikus jellemzők, be- és kimenti jellemzők, transzfer-jellemzők, sebességjellemzők és teljesítményjellemzők, a jellemzők közötti összefüggések. Inverterek, alapkapuk, interfész áramkörök (teljesítményerősítők, szintátalakítók). Jelgeneráló és jelformáló áramkörök. Tároló alapáramkörök, tároló cellák. Programozható áramkörök. Tipikus építőelem funkciók és alkalmazási sajátosságaik, tervezési és vizsgálati konzekvenciák, a programozás eszközei és módszerei. Logikai áramkörcsaládok szimulációs vizsgálata. Digitális rendszerek zaj- és zavarproblémái. A digitális jelátvitel áramkörei, a nagysebességű jelátvitel speciális problémái. Mikroprocesszorok és mikrokontrollerek alkalmazástechnikai jellemzői. Beágyazott mikroszámítógépes rendszerek. FPGA áramkörcsaládok. Bevezetés a VHDL szintézisbe. Kombinációs logika adatfolyam modellezése. Viselkedés és strukturális leírási módszer. FSM állapotgépek VHDL leírása és a kevert módú tervezési módszer.
Labor
Digitális rendszerek tervezési módszerei és eszközei, a rendszertervezés, az áramköri megvalósítás, és a tesztelés alapjai. Kidolgozott VHDL mintafeladatok megoldása. Több bemenetű és több kimenetű kombinációs hálózat VHDL tervezése, portok deklarációja, jelek deklarációja, hierarchikus tervezés, komponensek létrehozása. A VHDL hardver leíró nyelv szintaktikája és szemantikája (adattípusok, operátorok, feltételes értékadás, processz fogalma, szekvenciális utasítás, if és case utasítás, eljárások). Összetett digitális rendszerek leírása, szimulálása VHDL nyelv segítségével, állapotgép VHDL programozása, összetett állapotgép, vezérlőegység és végrehajtó egység tervezése. Összetett digitális rendszer megvalósítása Xilinx Spartan 3 FPGA áramkörrel.