Kolegij pruža temeljna znanja Booleove algebre i teorije automata kao osnovu digitalne elektronike i računarstva, uz praktična znanja sinteze kombinacijskih i sekvencijalnih digitalnih sklopova, te programabilnih struktura
očekivani ishodi učenja
Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
1. Dizajnirati kombinacijske i sekvencijalne digitalne sklopove
2. Odlučiti o izboru optimalne metode sinteze
3. Komentirati primjenu postulata i teorema Booleove algebre
4. Modelirati digitalne sustave automatima s konačnim brojem stanja
5. Argumentirati primjenu digitalnih sklopova nižeg, srednjeg i visokog stupnja integracije
6. Odrediti informacijsku strukturu sustava
7. Vrjednovati postignute rezultate sinteze i modeliranja digitalnih sustava.
Digitalni i analogni prikaz veličina. Digitalne i analogne varijable. Binarni brojevni sustav. Kodiranje. Aritmetika po modulu. Booleova algebra i algebra logike. Osnovni postulati i teoremi algebre logike. De-Morganovi teoremi. Booleove funkcije. Pierce i Shaeffer operatori. Normalni (kanonski) oblici Booleovih funkcija. Minimizacija Booleovih funkcija. Sinteza kombinatornih sklopova uporabom logičkih vrata. Multiplekseri i demultiplekseri. Sinteza kombinatornih sklopova uporabom multipleksera i demultipleksera. Multipleksersko demultiplekserske strukture (ROM). Programabilne logičke strukture (FPLA, PAL, GAL). Vremenski odnosi. Diskretna vremenska os. Memorijski elementi - bistabili. Sinteza općih bistabila. Strukture s bistabilima, registri, pomačni registri i brojila. Memorije (RAM). Sustavi s upravljanjem. Automati i procesi. Diskretni konačni digitalni automati. Model apstraktnog automata. Apstraktna sinteza automata. Minimizacija automata. Strukturna sinteza automata. Regularni izrazi.
preporučena literatura
Ožegović: Digitalna i mikroprocesorska tehnika, Veleučilište u Splitu, 2002.
Župan-Tkalić-Kunštić: Logičko projektiranje digitalnih sustava, Školska knjiga, Zagreb, 1984, 1995.
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.
Morris Mano, Ciletti: Digital Design with an Introduction to the Verilog HDL, 5th edition, Pearson, 2013.
Floyd: Digital Fundamentals, Global Edition, Pearson, 2015.
Kleitz: Digital Electronics: a practical approach with VHDL, 9th edition, Pearson, 2011.
Anand Kumar: Fundamentals of Digital Circuits, 4th edition, PHI Learning, 2016.
jezik poduke
Hrvatski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
Nastavnici koji podučavaju srodne predmete surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.
Povremeno promatranje i evaluacija nastave od strane predstojnika odsjeka/ šefa katedre, itd.
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 se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
Postotak Ocjena
50% do 61% dovoljan (2)
62% do 74% dobar (3)
75% do 87% vrlo dobar (4)
88% do 100% izvrstan (5)
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.
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
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
3.
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
4.
7. NORMALNI ALGEBARSKI OBLICI
7.1. Algebarski zapis potpunim normalnim oblicima
7.2. Svojstva negirane funkcije
7.3. Minimalni normalni oblici
7.4. Razbijanje PDNO na preostale funkcije
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
5.
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
6.
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
3 sata
7.
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)
3 sata
8.
1. kolokvij
9.
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
10.
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
11.
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
3 sata
12.
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
28. AUTOMATI I JEZICI
28.1. Značaj analize jezika
28.2. Kompleksnost algoritama
28.3. Izračunljivost
28.4. Taksonomija automata i jezika
29. ALGEBRA DOGAĐAJA
29.1. Elementarni i složeni događaji
29.2. Operatori algebra događaja
30. ZADAVANJE AUTOMATA REGULARNIM IZRAZOM
30.1. Zadavanje automata s pomoću RI
30.2. Indeksiranje RI
30.3. Dobivanje strukture automata iz RI
3 sata
15.
2. kolokvij
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
2 sata
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
2 sata
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
2 sata
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
2 sata
7.
7. NORMALNI ALGEBARSKI OBLICI
7.1. Algebarski zapis potpunim normalnim oblicima
7.2. Svojstva negirane funkcije
7.3. Minimalni normalni oblici
7.4. Razbijanje PDNO na preostale funkcije
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)
2 sata
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
2 sata
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
2 sata
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)
2 sata
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
2 sata
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
2 sata
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
28. AUTOMATI I JEZICI
28.1. Značaj analize jezika
28.2. Kompleksnost algoritama
28.3. Izračunljivost
28.4. Taksonomija automata i jezika
29. ALGEBRA DOGAĐAJA
29.1. Elementarni i složeni događaji
29.2. Operatori algebra događaja
30. ZADAVANJE AUTOMATA REGULARNIM IZRAZOM
30.1. Zadavanje automata s pomoću RI
30.2. Indeksiranje RI
30.3. Dobivanje strukture automata iz RI
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Elementarni logički sklopovi
2 sata
2.
Minimizacija Booleovih funkcija i sinteza logičkim vratima NI i NILI
2 sata
3.
Sinteza sklopova primjenom multipleksera
2 sata
4.
Sinteza programabilnih logičkih struktura (EPROM, GAL)
2 sata
5.
Sinteza bistabila
2 sata
6.
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.
