Kolegij pruža temeljna znanja Booleove algebre i teorije automata kao osnovu digitalne elektronike, uz praktična znanja sinteze kombinacijskih i sekvencijalnih digitalnih sklopova, te programabilnih struktura
očekivani ishodi učenja
Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
1. Konstruirati kombinacijske i sekvencijalne digitalne sklopove
2. Izabrati optimalnu metodu sinteze
3. Primijeniti postulate i teoreme Booleove algebre
4. Primijeniti digitalne sklopove nižeg, srednjeg i visokog stupnja integracije
5. Objasniti informacijsku strukturu sustava
6. Objasniti postignute rezultate sinteze digitalnih sustava.
Digitalne i analogne varijable. Informacija. Kodiranje. Brojevni sustavi. Binarni brojevni sustav. Zbrajanje po modulu. Elementarni logički sklopovi. Booleova algebra i algebra logike. Booleove funkcije. Minimizacija i realizacija Booleove funkcije logičkim vratima. Sklopovi za zbrajanje. Realizacija Booleove funkcije pomoću multipleksera i demultipleksera. Multipleksersko demultiplekserske strukture (ROM). Programabilne logičke strukture. Vremenski odnosi. Bistabili. Sinteza općih bistabila. Registri, pomačni registri i brojila. Memorije (RAM). Diskretni konačni digitalni automati. Zadavanje i minimizacija. Strukturna sinteza. Programabilni automati. Wilkiesov model. Koncept mikroprogramiranja. Algoritmi.
preporučena literatura
Ožegović, J. Digitalna i mikroprocesorska tehnika, Udžbenik, Veleučilište u Splitu, Split 2002.
Peruško, Glavinić: "Digitalni sustavi", Školska knjiga, Zagreb, 2005.
dopunska literatura
Ožegović, J. Digitalna i mikroprocesorska tehnika, upute za laboratorijske vježbe, interna skripta, FESB Split 1995.
Župan-Tkalić-Kunštić: Logičko projektiranje digitalnih sustava, Školska knjiga, Zagreb, 1984, 1995.
jezik poduke
Hrvatski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
Povremeno promatranje i evaluacija nastave od strane predstojnika zavoda za elektroniku.
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Tijekom semestra održavaju se dva kolokvija. Prvi kolokvij je nakon 7 tjedana, a drugi nakon 13 tjedana neposredne nastave. Po završetku nastave održat će se tri ispitna roka (dva završna u ljetnom i popravni u jesenskom ispitnom roku). Na kolokvijima i ispitima polaže se cjelovito gradivo u integralnom obliku (kombinacija teorije i zadataka u jedinstvenom testu).
Na početku svakog termina laboratorijskih vježbi pišu se ulazni testovi kako bi se potvrdila spremnost studenata da odrade laboratorijske vježbe na smislen i siguran način.
Uvjet za pozitivnu ocjenu je 50% bodova na svakom kolokviju / ispitu, kao i položene sve laboratorijske vježbe.
Ukupni postotak utvrđuje se prema sljedećoj formuli:
Ocjena(%)=0,2L + 0,8(K1+K2)/2
L - ocjena iz laboratorijskih vježbi izražena u postocima,
K1, K2 - bodovi na kolokvijima izraženi u postocima.
Konačna ocjena formira se na sljedeći način:
- studenti koji su kolegij položili na kolokvijima i završnim ispitnim rokovima;
15% najboljih dobiva ocjenu izvrstan (5);
35% sljedećih ocjenu vrlo dobar (4);
35% sljedećih ocjenu dobar (3);
15% posljednjih ocjenu dovoljan (2).
- studenti koji su kolegij položili na popravnom ispitnom roku;
dobivaju ocjenu dovoljan (2).
Kolokviji i ispiti se održavaju u terminima određenim kalendarom nastavne djelatnosti u tekućoj akademskoj godini.
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
1. PRIKAZ INFORMACIJA U DIGITALNIM SUSTAVIMA:
1.1. Analogni i digitalni sustavi
1.2. Informacijski volumen i digitalni sustav
1.3. Kodovi i kodiranje
2. BROJEVNI SUSTAVI
2.1. Poliadski brojevni sustavi
2.2. Izbor brojevnog sustava za digitalne sustave
3 sata
2.
2. BROJEVNI SUSTAVI
2.3. Prikaz brojeva binarnim kodovima
2.4. Primjene binarnih kodova
3. ARITMETIKA PO MODULU
3.1. Definicija sume po modulu kao grupe
3.2. Neutralni element i inverz za sumu po modulu
3.3. Binarni brojevni sustav i suma po modulu
3.4. Primjena drugog komplementa
3 sata
3.
4. ELEMENTARNI LOGIČKI SKLOPOVI
4.1. Koncept elementarnih logičkih sklopova
4.2. Klasifikacija digitalnih tehnologija
4.3. Diodna i diodno-tranzistorska logika
4.4. Tranzistorski-tranzistorska logika
4.5. Komplementarna MOS tehnologija
4.6. Primjena elementarnih logičkih sklopova
3 sata
4.
5. BOOLEOVA ALGEBRA
5.1. Booleova algebra i algebra logike
5.2. Postulati algebre logike
5.3. Teoremi algebre logike s jednom varijablom
5.4. Teoremi algebre logike s dvije varijable
6. BOOLEOVE FUNKCIJE
6.1. Booleova funkcija kao preslikavanje
6.2. Osnovno zapisivanje i vrste Booleovih funkcija
6.3. Grafički zapis Booleovih funkcija
6.4. Ostali načini zapisa Booleove funkcije
3 sata
5.
7. NORMALNI ALGEBARSKI OBLICI
7.1. Algebarski zapis potpunim normalnim oblicima
7.2. Svojstva negirane funkcije
7.3. Minimalni normalni oblici
8. POTPUNI SKUPOVI FUNKCIJA
8.1. Elementarne funkcije
8.2. Potpuni skup funkcija
8.3. Dokazi potpunost za (I, NE) i (NI)
8.4. Dokazi potpunost za (ILI, NE) i (NILI)
3 sata
6.
9. MINIMIZACIJA NORMALNIH OBLIKA
9.1. Kriteriji minimizacije
9.2. Osnovni algebarski postupak minimizacije normalnih oblika
9.3. Pomoćni algebarski postupci (proširenja)
9.4. Postupak minimizacije PKNO
10. POSTUPCI MINIMIZACIJE I REALIZACIJA NI I NILI VRATIMA
10.1. Postupak minimizacije Veitchevim dijagramom
10.2. Quinn-McClusky postupak minimizacije
10.3. Harvardski postupak minimizacije
10.4. Minimizacija i realizacija NI vratima
10.5. Minimizacija i realizacija NILI vratima
10.6. Sinteza sklopova za zbrajanje
3 sata
7.
11. KOMBINACIJSKI SKLOPOVI SREDNJEG STUPNJA INTEGRACIJE
11.1. Selektor/multiplekser
11.2. Dekoder/demultiplekser
11.3. Enkoder s prioritetom
12. REALIZACIJA BF MULTIPLEKSEROM
12.1. Pristup realizaciji Booleove funkcije multiplekserom
12.2. Realizacija BF multiplekserom za n=m
12.3. Realizacija BF multiplekserom za n>m
12.4. Minimizacija multiplekserskog stabla
13. REALIZACIJA BF DEMULTIPLEKSEROM
13.1. Pristup realizaciji Booleove funkcije demultiplekserom
13.2. Realizacija BF demultiplekserom za n=m
13.3. Realizacija BF demultiplekserom za n>m
13.4. Minimizacija demultiplekserskog stabla
3 sata
8.
1. kolokvij
3 sata
9.
14. MULTIPLEKSERSKO-DEMULTIPLEKSERSKA (MD) STRUKTURA
14.1. Multipleksersko-demultiplekserska struktura
14.2. Optimalna veličina MD strukture
14.3. Memorije sa samom očitavanjem
15. PROGRAMABILNE LOGIČKE STRUKTURE
15.1. Definicija programabilne logičke strukture
15.2. FPLA (Field Programmable Logic Array)
15.3. GAL (Generic Array Logic)
15.4. CPLD (Complex Programmable Logic Device) i jezici za definiranje sklopovlja (HDL)
3 sata
10.
16. SEKVENCIJALNI SKLOPOVI
16.1. Kombinacijski sklopovi
16.2. Sekvencijalni sklopovi
16.3. Kašnjenje i pamćenje
17. RAD SKLOPA U DISKRETNOM VREMENU
17.1. Diskretno vrijeme
17.2. Rad sklopa u diskretnom vremenu
17.3. Sinkroni sklopovi
18. BISTABIL KAO SKLOP
18.1. Osnovni sklop za pamćenje - elementarni RS bistabil
18.2. Sinkronizacija bistabila s diskretnim vremenom
18.3. Bistabil kao funkcionalni blok
18.4. Standardni bistabili
3 sata
11.
19. SINTEZA OPĆIH BISTABILA
19.1. Model realizacije općih bistabila
19.2. Metoda rekonstrukcije
19.3. Metoda izjednačavanja
19.4. Metoda za D bistabil
20. SLOŽENI SKLOPOVI S BISTABILIMA
20.1. Registar
20.2. Pomačni registar
20.3. Brojilo
3 sata
12.
21. DIGITALNI AUTOMAT
21.1. Sustav s upravljanjem
21.2. Svojstva automata
22. APSTRAKTNI MODEL DIGITALNOG AUTOMATA
22.1. Automat kao petorka
22.2. Zapisivanje automata
22.3. Sinteza automata
23. ZADAVANJE AUTOMATA
23.1. Pristupi zadavanju automata
23.2. Vrste ulazne sekvence
23.3. Postupak zadavanja korak po korak
23.4. Primjena postupka korak po korak
3 sata
13.
24. EKVIVALENTNOST AUTOMATA
24.1. Odnosi jednakosti među automatima
24.2. Definicija ekvivalentnosti automata
24.3. Definicija ekvivalentnosti stanja
24.4. Nužan i dovoljan uvjet ekvivalencije
24.5. Minimizacija primitivne tablice
3 sata
14.
25. STRUKTURNA SINTEZA AUTOMATA
25.1. Model realizacije automata
25.2. Kodiranje automata
25.3. Tablica automata s kodovima
25.4. Sinteza konkretnog automata
26. AUTOMATI I ALGORITMI
26.1. Programabilni automat
26.2. Algoritam
26.3. Turingov stroj
3 sata
15.
2. kolokvij
3 sata
Nastavne jedinice za Auditorne vježbe
Broj sati
1.
1. PRIKAZ INFORMACIJA U DIGITALNIM SUSTAVIMA:
1.1. Analogni i digitalni sustavi
1.2. Informacijski volumen i digitalni sustav
1.3. Kodovi i kodiranje
1 sat
2.
2. BROJEVNI SUSTAVI
2.1. Poliadski brojevni sustavi
2.2. Izbor brojevnog sustava za digitalne sustave
3. ARITMETIKA PO MODULU
3.1. Definicija sume po modulu kao grupe
3.2. Neutralni element i inverz za sumu po modulu
3.3. Binarni brojevni sustav i suma po modulu
3.4. Primjena drugog komplementa
1 sat
5.
4. ELEMENTARNI LOGIČKI SKLOPOVI
4.1. Koncept elementarnih logičkih sklopova
4.2. Klasifikacija digitalnih tehnologija
4.3. Diodna i diodno-tranzistorska logika
4.4. Tranzistorski-tranzistorska logika
4.5. Komplementarna MOS tehnologija
4.6. Primjena elementarnih logičkih sklopova
1 sat
6.
5. BOOLEOVA ALGEBRA
5.1. Booleova algebra i algebra logike
5.2. Postulati algebre logike
5.3. Teoremi algebre logike s jednom varijablom
5.4. Teoremi algebre logike s dvije varijable
6. BOOLEOVE FUNKCIJE
6.1. Booleova funkcija kao preslikavanje
6.2. Osnovno zapisivanje i vrste Booleovih funkcija
6.3. Grafički zapis Booleovih funkcija
6.4. Ostali načini zapisa Booleove funkcije
1 sat
7.
7. NORMALNI ALGEBARSKI OBLICI
7.1. Algebarski zapis potpunim normalnim oblicima
7.2. Svojstva negirane funkcije
7.3. Minimalni normalni oblici
8. POTPUNI SKUPOVI FUNKCIJA
8.1. Elementarne funkcije
8.2. Potpuni skup funkcija
8.3. Dokazi potpunost za (I, NE) i (NI)
8.4. Dokazi potpunost za (ILI, NE) i (NILI)
1 sat
8.
9. MINIMIZACIJA NORMALNIH OBLIKA
9.1. Kriteriji minimizacije
9.2. Osnovni algebarski postupak minimizacije normalnih oblika
9.3. Pomoćni algebarski postupci (proširenja)
9.4. Postupak minimizacije PKNO
10. POSTUPCI MINIMIZACIJE I REALIZACIJA NI I NILI VRATIMA
10.1. Postupak minimizacije Veitchevim dijagramom
10.2. Quinn-McClusky postupak minimizacije
10.3. Harvardski postupak minimizacije
10.4. Minimizacija i realizacija NI vratima
10.5. Minimizacija i realizacija NILI vratima
10.6. Sinteza sklopova za zbrajanje
1 sat
9.
11. KOMBINACIJSKI SKLOPOVI SREDNJEG STUPNJA INTEGRACIJE
11.1. Selektor/multiplekser
11.2. Dekoder/demultiplekser
11.3. Enkoder s prioritetom
12. REALIZACIJA BF MULTIPLEKSEROM
12.1. Pristup realizaciji Booleove funkcije multiplekserom
12.2. Realizacija BF multiplekserom za n=m
12.3. Realizacija BF multiplekserom za n>m
12.4. Minimizacija multiplekserskog stabla
1 sat
10.
13. REALIZACIJA BF DEMULTIPLEKSEROM
13.1. Pristup realizaciji Booleove funkcije demultiplekserom
13.2. Realizacija BF demultiplekserom za n=m
13.3. Realizacija BF demultiplekserom za n>m
13.4. Minimizacija demultiplekserskog stabla
14. MULTIPLEKSERSKO-DEMULTIPLEKSERSKA (MD) STRUKTURA
14.1. Multipleksersko-demultiplekserska struktura
14.2. Optimalna veličina MD strukture
14.3. Memorije sa samom očitavanjem
15. PROGRAMABILNE LOGIČKE STRUKTURE
15.1. Definicija programabilne logičke strukture
15.2. FPLA (Field Programmable Logic Array)
15.3. GAL (Generic Array Logic)
15.4. CPLD (Complex Programmable Logic Device) i jezici za definiranje sklopovlja (HDL)
1 sat
11.
16. SEKVENCIJALNI SKLOPOVI
16.1. Kombinacijski sklopovi
16.2. Sekvencijalni sklopovi
16.3. Kašnjenje i pamćenje
17. RAD SKLOPA U DISKRETNOM VREMENU
17.1. Diskretno vrijeme
17.2. Rad sklopa u diskretnom vremenu
17.3. Sinkroni sklopovi
18. BISTABIL KAO SKLOP
18.1. Osnovni sklop za pamćenje - elementarni RS bistabil
18.2. Sinkronizacija bistabila s diskretnim vremenom
18.3. Bistabil kao funkcionalni blok
18.4. Standardni bistabili
1 sat
12.
19. SINTEZA OPĆIH BISTABILA
19.1. Model realizacije općih bistabila
19.2. Metoda rekonstrukcije
19.3. Metoda izjednačavanja
19.4. Metoda za D bistabil
20. SLOŽENI SKLOPOVI S BISTABILIMA
20.1. Registar
20.2. Pomačni registar
20.3. Brojilo
1 sat
13.
21. DIGITALNI AUTOMAT
21.1. Sustav s upravljanjem
21.2. Svojstva automata
22. APSTRAKTNI MODEL DIGITALNOG AUTOMATA
22.1. Automat kao petorka
22.2. Zapisivanje automata
22.3. Sinteza automata
23. ZADAVANJE AUTOMATA
23.1. Pristupi zadavanju automata
23.2. Vrste ulazne sekvence
23.3. Postupak zadavanja korak po korak
23.4. Primjena postupka korak po korak
24. EKVIVALENTNOST AUTOMATA
24.1. Odnosi jednakosti među automatima
24.2. Definicija ekvivalentnosti automata
24.3. Definicija ekvivalentnosti stanja
24.4. Nužan i dovoljan uvjet ekvivalencije
24.5. Minimizacija primitivne tablice
1 sat
14.
25. STRUKTURNA SINTEZA AUTOMATA
25.1. Model realizacije automata
25.2. Kodiranje automata
25.3. Tablica automata s kodovima
25.4. Sinteza konkretnog automata
1 sat
15.
26. AUTOMATI I ALGORITMI
26.1. Programabilni automat
26.2. Algoritam
26.3. Turingov stroj
1 sat
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Elementarni logički sklopovi
3 sata
2.
Minimizacija Booleovih funkcija i sinteza logičkim vratima NI i NILI
3 sata
3.
Sinteza sklopova za otkrivanje i otklanjanje pogrješki
3 sata
4.
Sinteza sklopova primjenom multipleksera
3 sata
5.
Sinteza programabilnih logičkih struktura (EPROM, GAL)
3 sata
6.
Sinteza bistabila
3 sata
7.
Sinteza generatora sekvence
3 sata
8.
Sinteza digitalnih automata logičkim vratima i bistabilima
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
