Detail předmětu

Digitální obvody a mikroprocesory

FEKT-KDOMAk. rok: 2017/2018

Číselné a kódové soustavy pro digitální obvody. Logické funkce a jejich realizace, minimalizace. Přehled digitálních obvodů v různých technologiích. Zásady použití a návrhu, CAD, simulace. Digitální paměti. Programovatelná logická pole. Převodníky pro propojení číslicových a analogových obvodů. Úvod do mikroprocesorové techniky. Zobrazení informace v počítači. Struktura a činnost vybraného mikroprocesoru. Instrukční soubor mikroprocesoru ve vazbě na jeho technické vybavení. Vnitřní a vnější paměti, vstupní a výstupní bloky, programovatelné periferní obvody, připojování V/V zařízení. Programování mikroprocesorových systémů, jazyk symbolických instrukcí, systém přerušení. Vývojové prostředky.

Výsledky učení předmětu

Studenti jsou schopni navrhovat digitální obvody s integrovanými obvody a navrhovat a odlaďovat mikroprocesorové systémy, spojovat je s okolím a vytvářet pro tyto systémy softwarové vybavení.
Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit a popsat digitální systém, realizovat základní kombinační logické obvody;
- aplikovat zásady navrhování digitálních obvodů a systémů;
- vyjmenovat základní vlastnosti a druhy digitálních obvodů v různých technologiích;
- provést základní návrh generátoru pravoúhlých kmitů;
- charakterizovat výhody a nevýhody zobrazovacích prvků (LCD, OLED, plasma) a aplikovat je při návrhu elektronických systémů;
- charakterizovat základní vlastnosti paměťových obvodů, kategorizovat je a vysvětlit výhody a nevýhody jednotlivých typů;
- popsat jednotlivé jevy, které jsou důležité pro činnost tranzistoru s plovoucím hradlem u pamětí EPROM, FLASH a EEPROM;
- popsat rozdíly mezi jednotlivými metodami zpracování analogových signálů, charakterizovat výhody a nevýhody jednotlivých typů převodníků DA a AD;
- je seznámen se základy programovatelných logických obvodů a jazykem VHDL, umí vytvářet jednoduché aplikace s těmito obvody;

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

VRBA, R., LEGÁT, P., FUJCIK, L., HÁZE, J., KUCHTA, R., MIKEL, B., SKOČDOPOLE, M.: Digitální obvody a mikroprocesory. Elektronické skriptum, 1. vyd., FEKT VUT, Brno 2003, s. 238, ISBN MEL103
VRBA, R., SKOČDOPOLE, M., MIKEL, B.: Digitální obvody a mikroprocesory - laboratorní cvičení. Elektronické skriptum, 1. vyd., FEKT VUT, Brno 2003, s. 60, ISBN MEL104
VRBA, R., KOLOUCH, J., KUCHTA, R., JAROŠ, J. Digitální obvody. Skriptum FEKT VUT, 1. vyd., Ing. Zdeněk Novotný, Brno 2002, 170 s., ISBN 80-214-2137-1
VRBA, R., KUCHTA, R., SAJDL, O., HUB, P., SKOČDOPOLE, M., FUJCIK, L., HÁZE, J., ZEMÁNEK, M., VRBA, R. Multimediální učebnice digitálních obvodů. FEKT VUT, Brno 2004. ISSN NEUVEDENO.
WAKERLY, J. Digital Design - principles and practices. Pearson Education LTD, 2000

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení. Doplňkově jsou využívány i přednášky volně dostupné z TED.com.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základní pojmy digitální techniky
2. Kombinační logické funkce
3. Realizace kombinačních logických funkcí
4. Druhy digitálních integrovaných obvodů
5. Zásady navrhování digitálních obvodů a systémů
6. Tvarování, generování a zpožďování impulsů
7. Generátory pravoúhlých kmitů a pulsů
8. Kmitočtové systezátory a ústředny, časové základny
9. Zpracování a zviditelnění vícebitových digitálních signálů
10. Systémy pro digitální zpracování analogových signálů
11. Programovatelné logické obvody a jazyk VHDL
12. Mikrokontroléry

Cíl

Seznámit studenty se základními digitálními obvody, jejich logickými funkcemi, aplikacemi a návrhem digitálních obvodů a systémů, s principy mikroprocesorů a mikrokontrolerů, základy tvorby softwarového vybavení a návrhu mikroprocesorových 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 EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 2. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný
    obor BK-TLI , 2. ročník, letní semestr, 7 kreditů, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning