kunna förklara den booleska algebran och den binära aritmetiken
kunna beskriva funktionen hos kombinationskretsar och sekvenskretsar
kunna beskriva principerna för hur en dator fungerar på registernivå
kunna tillämpa systematiska metoder för analys och syntes av kombinatoriska nät och sekvensnät.
Färdighet och förmåga
med hjälp av hårdvarunära programmering (VHDL och C) kunna konstruera ett digitalt system bestående av programmerbara kretsar och enchipsdator
skriftligt kunna dokumentera konstruktioner gjorda i VHDL och C
ha nödvändiga grundkunskaper för att i den framtida yrkesrollen tillgodogöra sig nya hårdvarunära programmeringsspråk.
Kursinnehåll
Logisk algebra. Boolesk algebra. Modulo-2 algebra Binär aritmetik. Talsystem. Binära koder. 2-komplement och 10-komplement Kombinationskretsar. Förenkling och realisering av booleska funktioner i grindnät. Karnaughdiagram. Standardgrindnät för realisering av booleska funktioner Fundamentala sekvenskretsar. Räknare. Register och skiftregister Sekvenskretsar. Tillståndsbegreppet. Sekvenskretsmodellen, typ Mealy och Moore. Synkrona och asynkrona sekvenskretsar. Latchar och vippor Hårdvarubeskrivande språket VHDL. Inledande begrepp i VHDL. Beskrivning av en liten kombinationskrets i VHDL Halvledarminnen. Minnesmodell. Klassificering av halvledarminnen. Läsminnen. Adressavkodning. Läs/skrivminnen RWM, statiska och dynamiska Digital/analog - Analog/digital-omvandlare Datormodellen: Datorns delar och funktion. CPU:n på registernivå Assemblyprogrammering: Data- och instruktionsformat. Adresseringsmetoder. Instruktionsrepertoar. ”Timing” och exekveringstid. Stack och subrutiner Programutveckling i C: Editering. Kompilering. Länkning. Testning med hjälp av högnivådebugger. Projektet innebär att självständigt genomföra en mindre konstruktion, redovisa muntligt samt dokumentera resultatet i en skriftlig rapport. Laborationerna ger en fördjupad träning i ämnet och belyser följande moment: Anknytning till de moment som behandlas inom digitala system Grindar i MOS-teknik Hasard och kapplöpning Programmerbara logiska kretsar. Klassificering av integrerade kretsar Beskrivning av sekvenskretsar och kombinationskretsar i VHDL. Strukturbeskrivning på blocknivå Realisering av kombinations- och sekvenskretsar i programmerbara logiska kretsar Programutveckling i C: Problemstrukturering. Programkomponenter. Programmeringsteknik för inbyggda system In- och utmatning: Parallella portar. Seriella portar. A/D-omvandling. D/A-omvandling Avbrottssystem: Periodiskt avbrott. Prioritet mellan avbrott. Drivrutiner Datorn som systemkomponent: Interfaceteknik. Enkortsdatorer. Enchipsdatorer Datorteknikens utveckling: Historik. Utvecklingstrender.