Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Σχετικά έγγραφα
Περιεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:05. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος...9 ΚΕΦ. 1. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ - ΚΩΔΙΚΕΣ

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:01. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:07. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Περιεχόµενα. Πρόλογος Εισαγωγή 21

100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Εισαγωγή στην πληροφορική

Πίνακας Περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ

9. OIΚΟΥΜΕΝΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΙΣΟ ΩΝ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Συνδυαστική Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Ψηφιακή Σχεδίαση Ενότητα 11:

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Βασικές Εξειδικεύσεις σε Αρχιτεκτονική και Δίκτυα Υπολογιστών

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ ΚΑΙ ΚΩ ΙΚΕΣ 1

Εισαγωγή στην πληροφορική

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

ΜΑΘΗΜΑ: Ψηφιακά Συστήματα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

7 η Θεµατική Ενότητα : Καταχωρητές, Μετρητές και Μονάδες Μνήµης

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ. ΓΙΑΝΝΗΣ ΛΙΑΠΕΡΔΟΣ Επίκουρος Καθηγητής ΤΕΙ Πελοποννήσου

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f.

Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης 2017

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών

Εργαστήριο Ψηφιακής Σχεδίασης

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μονάδες Μνήμης και Διατάξεις Προγραμματιζόμενης Λογικής

Θέμα 1ο (3 μονάδες) Υλοποιήστε το ακoλουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το κατωτέρω διάγραμμα

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Καταχωρητές και Μετρητές 2. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

ΜΙΧΑΛΗΣ ΨΑΡΑΚΗΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΕΙΡΑΙΩΣ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΞEΙΔΙΚΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3

PLD. Εισαγωγή. 5 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστικά. PLAs. PLDs FPGAs

Ελίνα Μακρή

Άσκηση 3 Ένα νέο είδος flip flop έχει τον ακόλουθο πίνακα αληθείας : I 1 I 0 Q (t+1) Q (t) 1 0 ~Q (t) Κατασκευάστε τον πίνακα

Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης Θέμα 1ο (3 μονάδες)

Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΠΛΗ21 ΟΣΣ#2. 14 Δεκ 2008 ΠΑΤΡΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ 2008 Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ

Φόρμα Σχεδιασμού Διάλεξης (ημ/α:15/10/07, έκδοση:0.1 ) 1. Κωδικός Μαθήματος : 2. Α/Α Διάλεξης : 1 1. Τίτλος : 1. Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια

f(x, y, z) = y z + xz

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Λογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 2013 Διάρκεια εξέτασης : 160 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών:

Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΡΑΓΚΙΑΟΥΡΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ

Πληροφορική. Ενότητα 4 η : Κωδικοποίηση & Παράσταση Δεδομένων. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Η κανονική μορφή της συνάρτησης που υλοποιείται με τον προηγούμενο πίνακα αληθείας σε μορφή ελαχιστόρων είναι η Q = [A].

Ελίνα Μακρή

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

Συνδυαστικά Κυκλώματα

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ξργ Μονάδα επεξεργασίας ξργ δδ δεδομένων Μονάδα ελέγχου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Κυκλώµατα µε MSI. υαδικός Αθροιστής & Αφαιρέτης

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Ψηφιακά Κυκλώματα (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Περιεχόμενα. Πρόλογος... XI. Κεφάλαιο 1. Συστήματα Βασισμένα σε FPGA Κεφάλαιο 2. Τεχνολογία VLSI Εισαγωγή Βασικές Αρχές...

ΘΕΜΑΤΑ & ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

Βοηθητικές Σημειώσεις στη ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Κεφάλαιο 3 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Ακολουθιακή Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

5 η Θεµατική Ενότητα : Μνήµη & Προγραµµατιζόµενη Λογική. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Ψηφιακά Συστήματα. 6. Σχεδίαση Συνδυαστικών Κυκλωμάτων

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 3 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Ενότητα 8 Η ΠΥΛΗ XOR ΚΑΙ ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Εισαγωγή στην πληροφορική

e-book ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

7.1 Θεωρητική εισαγωγή

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 4 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές ΙΙ

Υπολογιστικά Συστήματα Λογική Σχεδίαση Διδάσκοντες: Δρ. Ευγενία Αδαμοπούλου, Δρ. Κώστας Δεμέστιχας

6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή

Σχεδίαση Βασικών Κυκλωµάτων. Χρ. Καβουσιανός. Επίκουρος Καθηγητής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 2 ο. ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II

Κεφάλαιο 6. Σύγχρονα και ασύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εργαστήριο

Υπολογιστικά Συστήματα Λογική Σχεδίαση Διδάσκοντες: Δρ. Ευγενία Αδαμοπούλου, Δρ. Κώστας Δεμέστιχας

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Transcript:

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ψηφιακή Σχεδίαση Ενότητα 12: Σύνοψη Θεμάτων Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ψηφιακά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοπός της ενότητας Ανακεφαλαίωση των προηγούμενων μαθημάτων. 4

Κεφάλαιο 1:Δυαδικά Συστήματα (1) Δυαδικοί Αριθμοί. Μετατροπή αριθμών σε μορφές με άλλη βάση. Οκταδικοί και δεκαεξαδικοί αριθμοί. Συμπληρώματα. Αφαίρεση με συμπληρώματα. Δυαδικοί αριθμοί με πρόσημο. 5

Κεφάλαιο 1:Δυαδικά Συστήματα (2) Δυαδικοί Κώδικες ( BCD, GRAY, ASCII ). Κώδικας ανίχνευσης λαθών ( ισοτιμία ). Δυαδική λογική. Λογικές Πύλες. 6

Κεφάλαιο 2: Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες Βασικά θεωρήματα και ιδιότητες της άλγεβρας Boole. Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες. Συμπλήρωμα συναρτήσεων. Κανονικές και πρότυπες μορφές. Fanout, Fanin, Κρίσιμο μονοπάτι, Καθυστέρηση διάδοσης. 7

Κεφάλαιο 3: Ελαχιστοποίηση σε επίπεδο τιμών Ελαχιστοποίηση συνάρτησης με Κ-χάρτη Πρωτεύοντες & θεμελιώδεις όροι. Απλοποίηση σε μορφή αθροίσματος γινομένων και σε μορφή γινόμενο αθροισμάτων. Συνθήκες αδιαφόρου τιμής. Υλοποίηση με πύλες NAND, NOR. Περιττή και άρτια συνάρτηση. Δημιουργία και έλεγχος ισοτιμίας. 8

Κεφάλαιο 4: Συνδυαστική Λογική (1) Ανάλυση συνδυαστικών κυκλωμάτων. Σχεδιασμός συνδυαστικών κυκλωμάτων. Δυαδικός αθροιστής αφαιρέτης. Ημιαθροιστής - Πλήρης αθροιστής. Γεννήτρια Πρόβλεψης Κρατουμένου. Δυαδικός αφαιρέτης Υπερχείλιση. Δεκαδικός αθροιστής Αθροιστής BCD. Δυαδικός πολλαπλασιαστής. Συγκριτής μεγέθους. 9

Κεφάλαιο 4: Συνδυαστική Λογική (2) Αποκωδικοποιητής. Αποπλέκτης ( αποκωδικοποιητής + επιτ. ). Υλοποίηση συνάρτησης με αποκωδικοποιητής. Κωδικοποιητής ( απλός / προτεραιότητας ). Πολυπλέκτης. Υλοποίηση συνάρτησης με πολυπλέκτη. 10

Κεφάλαιο 5: Σύγχρονη Ακολουθιακή Λογική (1) Μανδαλωτές SR, S'R', D. Flip Flop D, JK, T. Ανάλυση Ακολουθιακών κυκλωμάτων με ρολόι. Εξίσωση Πίνακας Διάγραμμα καταστάσεων. Ανάλυση με D flip-flop. Ανάλυση με JK flip-flop. Ανάλυση με T flip-flop. 11

Κεφάλαιο 5: Σύγχρονη Ακολουθιακή Λογική (2) Ελαχιστοποίηση καταστάσεων. Κωδικοποίηση καταστάσεων. Σύνθεση με D flip-flop. Σύνθεση με JK flip-flop. Σύνθεση με T flip-flop. 12

Κεφάλαιο 6: Καταχωρητές & Μετρητές Καταχωρητής με παράλληλη φόρτωση. Καταχωρητής ολίσθησης. Σειριακή πρόσθεση. Μετρητής ριπής. Μετρητής ριπής BCD. Δυαδικός μετρητής ( σύγχρονος ). Μετρητής BCD. Μετρητής δακτυλίου. 13

Κεφάλαιο 7: Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική (1) Μνήμη τυχαίας προσπέλασης. Λειτουργίες γραφής και ανάγνωσης. Κυματομορφές χρονισμού. Τύποι μνημών: SRAM / DRAM. Αποκωδικοποίηση μνήμης. Ταυτόχρονη αποκωδικοποίηση. Ανίχνευση & Διόρθωση Λαθών ( Hamming ). Μνήμη ανάγνωσης μόνο. 14

Κεφάλαιο 7: Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική (2) Υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων με ROM. Υλοποίηση με PLA. Υλοποίηση με PAL. 15

Πιθανά Θέματα (1) Υλοποίηση λογικής συνάρτησης με SoP PoS Αποκωδικοποιητή Πολυπλέκτη NAND NOR ROM PLA PAL 16

Πιθανά Θέματα (2) Ανίχνευση και Διόρθωση λαθών. Διόρθωση σφαλμάτων σε δοσμένη σειρά από bit. Υπολογισμό bit ισοτιμίας. 17

Πιθανά Θέματα (3) Σχεδιασμός κυκλώματος για ανίχνευση σειράς απο bit ( ακολουθίας ). Με D flip-flop. Με JK flip-flop. 18

Πιθανά Θέματα (4) Σχεδιασμός μετρητή συγκεκριμένης ακολουθίας. 19

Πιθανά Θέματα (5) Ιεραρχικός σχεδιασμός. Συνδυασμός διαθέσιμων μονάδων για κατασκευή μεγαλύτερης μονάδας. 20

Πιθανά Θέματα (6) Ανάλυση ακολουθιακού / συνδυαστικού κυκλώματος. Εξαγωγή των εξισώσεων. Δημιουργία πίνακα αληθείας. Κατασκευή διαγράμματος καταστάσεων. 21

Πιθανά Θέματα (7) Σχεδιασμός ακολουθιακού κυκλώματος από διάγραμμα καταστάσεων. Με JK flip-flop. Mε D flip-flop. Με T flip-flop. Σχεδιασμός ακολουθιακού κυκλώματος από εξισώσεις καταστάσεων. 22

Τέλος Ενότητας 23