Kursplan för Digital konstruktion

Kursplan fastställd 2019-02-08 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnDigital design
  • KurskodEDA322
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKDAT
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeDatateknik, Elektroteknik
  • InstitutionDATA- OCH INFORMATIONSTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 49123
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0113 Laboration 3 hp
Betygsskala: UG		 3 hp
0213 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 17 Mar 2021 em J
  • 10 Jun 2021 em J
  • 26 Aug 2021 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

En grundläggande kurs i datorteknik.

Syfte

Kursen avser att ge grundläggande kunskaper i analys, syntes och optimering av digitala kombinatoriska nät och sekvensnät. Kursen ger också en inblick i de teknologier som sådana nät implementeras med. I kursen får studenten bekanta sig med ett modernt datorbaserat konstruktionsverktyg (CAD), samt lära sig grunderna för maskinvarubeskrivande språk.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

1. Kunskap och förståelse
  • beskriva aritmetiska enheter för binär addition, multiplikation och division
  • beskriva funktionen hos komponenter såsom latchar, vippor, och olika minneselement
  • översiktligt beskriva funktion och användning av rekonfigurerbar logik samt ASIC teknologi
  • ange skillnaderna mellan olika beskrivningssätt för digitala tillståndsmaskiner (Mealy, Moore, och synkron Mealy)
  • beskriva funktion och struktur hos sekventiell asynkron digital logik
  • ange faktorer som påverkar snabbhet, effektförbrukning, och erforderlig chipyta vid implementation av digital logik.
2. Färdighet och förmåga
  • minimera en boolesk funktion och kunna uttrycka den på kanonisk form
  • formulera en kontruktionsspecifikation för en digital krets
  • beräkna den kritiska vägen i en digital krets
  • använda VHDL som ett verktyg vid konstruktion av digitala kretsar (såväl kombinatoriska såsom sekventiella)
  • använda moderna datorbaserade kontruktionsverktyg för simulering, syntes, och implementering av en digital krets beskriven m. hj av VHDL
  • skapa och använda testbänkar för att verifiera korrekt funktionalitet hos en digital konstruktion
  • använda FPGA teknologi för att implementera en digital hårdvarukonstruktion minimera antalet nödvändiga tillstånd i en digital tillståndsmaskin via tillståndskodning.
3. Värderingsförmåga och förhållningssätt
  • utvärdera och kritiskt granska olika realiseringar av en digital konstruktion i målteknologier ASIC och FPGA använda olika konstruktionsalternativ i konstruktionsrymden för binär aritmetik (t.ex. olika adderarstrukturer med varierande prestanda vad gäller snabbhet, effektförbrukning, och chipyta/antal grindar) -
  • utvärdera och kritiskt granska olika realiseringar av en digital konstruktion med avseende på snabbhet, effektförbrukning, och chipyta/antal grindar, och kunna välja den realisering som passar till de ställda konstruktionskraven.

Innehåll

  • Boolesk algebra och logikminimering
  • Kretsar för digital aritmetik
  • Minneselement
  • Kombinatoriska kretsar
  • Sekventiella kretsar och tillståndsmaskiner
  • Teknologierna ASIC och FPGA för realisering av digitala konstruktioner
  • Asynkrona kretsar
  • Snabbhet och effektförbrukning i digitala kretsar
  • Test, och konstruktion för test, av digitala kretsar
  • Det hårdvarubeskrivande språket VHDL för konstruktion av digitala kretsar
  • Hårdvarukonstruktion, test, och utvärdering av en enkel digital processor

Organisation

Föreläsningar och laborationer.

Litteratur

Digital Design Using VHDL: A Systems Approach, 1st Edition by William J. Dally, R. Curtis Harting, Tor M. Aamodt

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen examineras via en skriftlig tentamen och sju laboratorieövningar. Laborationerna utföres normalt i 2-mannagrupper.