Σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων

Εισαγωγή στη μεθοδολογία σχεδίασης, σύνθεση, φυσική υλοποίηση, κατασκευή, Printed Circuit Boards (PCBs), Γλώσσες περιγραφής υλικού, έννοιες μοντελοποίησης

Στόχοι Ενότητας

Να είναι οι φοιτητές σε θέση να:

• Αναφέρουν τις πιο γνωστές γλώσσες περιγραφής υλικού
• Αναφέρουν τα πλεονεκτήματα της σχεδίαση με τη χρήση γλωσσών περιγραφής υλικού
• Αναφέρουν τους κανόνες σωστής σχεδίασης με τη γλώσσα VHDL
• Περιγράφουν τις βασικές δομικές μονάδες μιας οντότητας σε VHDL 

Λέξεις Κλειδιά

Printed Circuit Boards (PCBs), Hardware Description Language (HDL), Electronic Design Automation (EDA), VHDL, Verilog, οντότητα, συνδυαστικό κύκλωμα

Λογικές συναρτήσεις και πύλες (boolean functions), Πολυπλέκτες (multiplexers), Αποκωδικοποιητές (decoders), συνδυαστικά κυκλώματα, λογικές συναρτήσεις, λογικές εξισώσεις, λογικοί τελεστές, πακέτα, υλοποίηση συνδυαστικής λογικής, δυαδική κωδικοποίηση, κώδικες one-hot

Στόχοι Ενότητας

Να είναι οι φοιτητές σε θέση να:

• Περιγράφουν βασικές συνδυαστικές μονάδες στη γλώσσα VHDL
• Αναγνωρίζουν τους βασικούς τύπους δεδομένων στη VHDL
• Αναφέρουν τους βασικούς κώδικες που χρησιμοποιούνται για κωδικοποίηση καταστάσεων

Λέξεις Κλειδιά

VHDL, τελεστής, bit, boolean, std_ulogic, πολυπλέκτης, αποκωδικοποιητής, κωδικοποιητής

Καταχωρητές, απαριθμητές, shift registers

Στόχοι Ενότητας

Να είναι οι φοιτητές σε θέση να:

• Περιγράφουν ακολουθιακά blocks σε VHDL χρησιμοποιώντας Processes
• Περιγράφουν τη λειτουργία του latch χρησιμοποιώντας VHDL process
• Περιγράφουν τη λειτουργία του flip flop χρησιμοποιώντας VHDL process
• Περιγράφουν ακολουθιακές μονάδες πολλών bits σε VHDL χρησιμοποιώντας Generics
• Περιγράφουν τη λειτουργία απαριθμητών σε VHDL
• Περιγράφουν τη λειτουργία καταχωρητών ολίσθησης σε VHDL

Λέξεις Κλειδιά

Καταχωρητής, απαριθμητής, d latch, d flip-flop, shift register

Datapath και controller, Finite State Machines, State Diagrams, Finite State Machines
in VHDL, Algorithmic State Machine (ASM) Charts

Στόχοι Ενότητας

Να είναι οι φοιτητές σε θέση να:

• Διακρίνουν τις μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων (FSMs) σε Mealy και Moore
• Περιγράφουν μια FSM σε διάγραμμα κατάστασης με βάση τις προδιαγραφές
• Περιγράφουν μια μηχανή κατάστασης σε VHDL χρησιμοποιώντας processes
• Κατασκευάζουν ASM charts για μηχανές Mealy και Moore

Λέξεις Κλειδιά

data path, controller, Finite State Machines (FSMs), moore machine, mealy machine, Algorithmic State Machine (ASM) Charts, state box, decision box, conditional output box

Συνδυαστική λογική, ακολουθιακή λογική, σχεδίαση σε επίπεδο RT-level

Στόχοι Ενότητας

• Σχεδάζουν μονάδα συνδυαστικής λογικής με βάση δοθείσες προδιαγραφές
• Σχεδάζουν μονάδα ακολουθιακής λογικής με βάση δοθείσες προδιαγραφές

Λέξεις Κλειδιά

CMOS transistor, RT level

Σχεδίαση MIPS

Στόχοι Ενότητας

Να είναι οι φοιτητές σε θέση να:

• Αναγνωρίζουν τις βασικές δομικές μονάδες του επεξεργαστή MIPS μονού κύκλου
• Αντιστοιχίζουν τις δομκές μονάδες στην περιγραφή σε VHDL
• Παρακολουθούν την εκτέλεση του κώδικα VHDL για τη λειτουργία της μονάδας.

Λέξεις Κλειδιά

MIPS