Detail předmětu

Impulzová a číslicová technika

FEKT-BICTAk. rok: 2011/2012

Přenos impulzových signálů lineárními a nelineárními soustavami. Lineární přenosové články prvního řádu. Diody a tranzistory. Tranzistorový spínač. Komparátory a klopné obvody. Kombinační logické obvody. Booleova algebra. Minimalizace kombinačních logických funkcí. Hazardy. Syntéza číslicových systémů pomocí jazyka VHDL. Aritmetické operace. Asynchronní klopné obvody. Klopné obvody řízené hranou. Binární čítače. Stavové automaty. Základní řady číslicových obvodů. Programovatelné logické obvody PLD. Implementace systémů na CPLD. Implementace systémů na FPGA.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Znalost zapojení a funkce základních impulzových a číslicových obvodů, dovednost práce s nimi v laboratoři. Dovednost práce s počítačovými návrhovými a simulačními systémy. Základy programování v jazyce VHDL.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro udělení zápočtu je nutná aktivní účast na všech počítačových i laboratorních cvičeních. Písemné testy jsou nepovinné. Závěrečná zkouška je písemná.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Lineární přenosové články prvního řádu. Diody a tranzistory.
2. Tranzistorový spínač. Komparátory a klopné obvody.
3. Kombinační logické obvody. Booleova algebra.
4. Syntéza číslicových systémů pomocí jazyka VHDL.
5. Klopné obvody řízené hranou.
6. Binární čítače. Stavové automaty.
7. Implementace systémů na FPGA.

Počítačová cvičení:
1. Návrh diodového tvarovače.
2. Přenos impulzního signálu lineární a nelineární soustavou.
3. Návrh a simulace tranzistorového spínače.
4. Návrh analogového komparátoru.
5. Ošetření signálu získaného z mechanického kontaktu
6. Syntéza a simulace kombinačně logických funkcí.
7. Realizace kombinačně logických funkcí.
8. Obvody pro realizaci aritmetických operací.
9. Klopné obvody řízené hranou.
10. Asynchronní a synchronní čítače.
11. Stavové automaty.

Laboratorní cvičení:
1. Přenos pravoúhlého signálu články RC.
2. Monostabilní a astabilní klopný obvod.
3. Komparační zesilovač.
4. Časovací obvod 555.
5. Kombinační logické obvody.
6. Sekvenční logické obvody.
7. Asynchronní a synchronní čítač.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických a praktických znalostí z oblasti nejdůležitějších impulsových a číslicových subsystémů.

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 EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Přenos impulzových signálů lineárními a nelineárními soustavami.
2. Lineární přenosové články prvního řádu. Diody a tranzistory.
3. Tranzistorový spínač. Komparátory a klopné obvody.
4. Kombinační logické obvody. Booleova algebra.
5. Minimalizace kombinačních logických funkcí. Hazardy.
6. Syntéza číslicových systémů pomocí jazyka VHDL.
7. Aritmetické operace.
8. Asynchronní klopné obvody.
9. Klopné obvody řízené hranou.
10. Binární čítače. Stavové automaty.
11. Základní řady číslicových obvodů. Programovatelné logické obvody PLD.
12. Implementace systémů na CPLD.
13. Implementace systémů na FPGA.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.
Ing. Jitka Vágnerová, Ph.D.

Osnova

1. Návrh diodového tvarovače.
2. Přenos impulzního signálu lineární a nelineární soustavou.
3. Tranzistorový spínač.
4. Analogový komparátor.
5. Klopné obvody.
6. Vývojové prostředí ISE.
7. Převodník kódu.
8. Aritmetické operace.
9. Aritmetickologická jednotka.
10. Klopné obvody typu RS.
11. Binární čítač.
12. Stavový automat.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Viera Biolková
doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Osnova

1. Přenos pravoúhlého signálu články RC.
2. Monostabilní a astabilní klopný obvod.
3. Komparační zesilovač.
4. Časovací obvod 555.
5. Kombinační logické obvody.
6. Syntéza kombinačních logických funkcí pomocí multiplexorů.
7. Hazardy v kombinačních obvodech.
8. Minimalizace kombinační ch logických funkcí.
9. Sekvenční logické obvody.
10. Asynchronní a synchronní čítač.
11. Syntéza synchronního čítače.
12. Generátor předvolitelného počtu impulzů.