Ψηφιακή Σχεδίαση Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής Χειμερινό Εξάμηνο

Transcript

1 Ψηφιακή Σχεδίαση Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής Χειμερινό Εξάμηνο

2 Διδάσκοντες Κορνάρος Γεώργιος (Μαθήματα Θεωρίας) Μαγουλάκης Γιώργος (Εργαστηριακές Ομάδες Τετάρτης και Πέμπτης)

3 Eclass: Σημειώσεις Ύλη

4 Σύγγραμμα Morris Mano: Ψηφιακή Σχεδίαση, 5 η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου

5 Περιγραφή Μαθήματος Το μάθημα Ψηφιακή Σχεδίαση στοχεύει να παρέχει βασικές γνώσεις στις έννοιες των Ψηφιακών Συστημάτων και Σχεδίασης. Επιχειρεί να εισάγει τον φοιτητή σε κλασσικές και νέες μεθόδους σχεδίασης των ψηφιακών κυκλωμάτων, στην τεχνολογία των σύγχρονων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Επικεντρώνεται στην ανάλυση και σχεδίαση συνδυαστικών και ακολουθιακών ψηφιακών κυκλωμάτων θέτοντας τις βάσεις για εισαγωγή στην οργάνωση υπολογιστών, αρχιτεκτονική και σχεδίαση. Βασικές γνώσεις ψηφιακής λογικής αποτελούν θεμέλιο λίθο για την περαιτέρω κατανόηση εννοιών Πληροφορικής και Νέων Τεχνολογιών. Εξάλλου τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούνται ευρέως πλέον στη σχεδίαση συστημάτων όπως ηλεκτρονικοί υπολογιστές, συστήματα μετάδοσης, συσκευές ευρείας κατανάλωσης κλπ.

6 Τρόπος Αξιολόγησης την Ώρα του Εργαστηρίου Ελέγχονται οι προεργασίες του εργαστηριακού πειράματος. Εργαστηριακή ομάδα (αποτελείται από ή 3 άτομα ανάλογα το πλήθος των φοιτητών) με δίχως προεργασία θα μηδενίζεται για το συγκεκριμένο εργαστήριο. Στο τέλος της υλοποίησης του εργαστηριακού πειράματος κάθε ομάδα θα επιδεικνύει το τελικό αποτέλεσμα κάνοντας ένα demo της λειτουργίας του κυκλώματος. Σε περίπτωση που όλα δουλεύουν μια χαρά τότε ο βαθμός της άσκησης είναι 10.

7 Βαθμολογία Εργαστηρίου Πώς προκύπτει; Από το μέσο όρο των βαθμών στις εργαστηριακές ασκήσεις. Ο βαθμός αυτός μετρά σε ποσοστό 33% του συνολικού βαθμού Κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα δοθεί μία ή περισσότερες σειρές ασκήσεων. Από τις ασκήσεις αυτές θα προκύψει ο μέσος όρος των σειρών, ο οποίος βαθμός μετρά σε ποσοστό 33% του συνολικού βαθμού Την τελευταία βδομάδα πραγματοποιείται η τελική εξέταση του εργαστηρίου η οποία διαρκεί περίπου 50 λεπτά της ώρας και γίνεται ατομικά. Ο βαθμός της τελικής εξέτασης έχει βαρύτητα 33% του συνολικού βαθμού και προσμετράται στο τελικό βαθμό μονάχα αν είναι προβιβάσιμος (>=5). Σε διαφορετική περίπτωση η παρακολούθηση του εργαστηρίου θεωρείται ανεπιτυχής και ο μέγιστος συνολικός βαθμός είναι το 4 ή μικρότερος.

8 Αριθμητικά Συστήματα Ένας απλός ορισμός των Αριθμητικών Συστημάτων: Είναι όλοι εκείνοι οι τρόποι που χρησιμοποιούμε για να εκφράσουμε μια αριθμητική ποσότητα Δεκαδικό Σύστημα Αρίθμησης Οκταδικό Σύστημα Αρίθμησης Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης Δεκαεξαδικό Σύστημα Αρίθμησης

9 Δεκαδικό Σύστημα Αρίθμησης Το σύστημα αρίθμησης που κατανοούμε εμείς οι άνθρωποι Έχει σαν βάση το 10 Παράδειγμα: Έστω ο αριθμός 739. Τι ακριβώς δείχνει; Εκφράζεται ως: 7 x x x x 10 0 Εμείς όμως λόγω ευκολίας χρησιμοποιούμε μόνο τους συντελεστές που προηγούνται της βάσεως του 10, οπότε έτσι εύκολα προκύπτει ο αριθμός 739.

10 Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης Το σύστημα αρίθμησης που κατανοούν οι ψηφιακές συσκευές και οι Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές. Το σύστημα αρίθμησης που μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές, το 0 και το 1 Σε αυτό το σύστημα αρίθμησης η βάση είναι το, δηλαδή ο αριθμός 6,75: Ή αλλιώς

11 Δεκαεξαδικό Σύστημα Αρίθμησης Έχει σαν βάση το 16 Επειδή έχει πάνω από 10 ψηφία, χρησιμοποιούνται τα γράμματα της αλφαβήτου για να συμπληρωθούν τα ψηφία (Ακολουθεί πίνακας) Για παράδειγμα: (B65F) 16 = = (46687) 10

12 Δεκαδικό (Βάση 10) Δυαδικό (Βάση ) Οκταδικό (Βάση 8) Δεκαεξαδικό (Βάση 16) Α Β C D E F

13 Πώς θα γράφατε σε 10δικό σύστημα τα παρακάτω νούμερα: Πώς θα γράφατε σε δικό σύστημα τα παρακάτω νούμερα:

14 Για το σπίτι Μετατρέψτε τους επόμενους δυαδικούς αριθμούς σε δεκαδικούς: , , Μετατρέψτε τους επόμενους δεκαδικούς αριθμούς σε δυαδικούς: 131, 571, 015 Μετατρέψτε από δεκαδικό σε δεκαεξαδικό: 60, 100, 56

15 Απαντήσεις (Από δικό 10δικό) = = = = = = 436

16 Απαντήσεις (από 10δικό δικό) Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δυαδικό ψηφίο , , , , ,5 1 Άρα (131) 10 = ( )

17 Απαντήσεις (από 10δικό δικό) Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δυαδικό ψηφίο , , , , , ,5 1 Άρα (571) 10 = ( )

18 Απαντήσεις (από 10δικό δικό) Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο Δυαδικό ψηφίο , , , , , , , , , ,5 1 Άρα (015) 10 = ( )

19 Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο 16δικό Ψηφίο C Απαντήσεις (από 10δικό 16δικό) Άρα (60) 10 = (3C) 16 Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο 16δικό Ψηφίο Άρα (100) 10 = (64) 16 Πράξη Πηλίκο Υπόλοιπο 16δικό Ψηφίο Άρα (56) 10 = (100) 16