Περιεχόμενο Μαθήματος



 Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει δέκα (10) ασκήσεις που αφορούν στη μελέτη τεχνολογιών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και λογικών πυλών, τη λογική σχεδίαση κυκλωμάτων αθροιστή και συγκριτή, κωδικοποιητή, αποκωδικοποιητή, πολυπλέκτη και αποπλέκτη, τη μελέτη διαφόρων τύπων flip-flop και τη σχεδίαση καταχωρητών, ασύγχρονων μετρητών και σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων.

 

Ασκηση 1:  Λογικές πύλες (α)

 Αντικείμενο: Η χρήση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων (ΟΚ), η συνδεσμολόγησή τους στην κάρτα εργασίας (bread-board) και η κατανόηση της λογικής συμπεριφοράς των ψηφιακών πυλών.

 Ασκηση 2:  Λογικές πύλες (β)

 Αντικείμενο:  Η συνδεσμολόγηση απλών λογικών ψηφιακών κυκλωμάτων με χρήση πυλών από ολοκληρωμένα κυκλώματα της οικογένειας TTL, η έκφραση των κυκλωμάτων αυτών από την άλγεβρα Boole και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά ψηφιακών πυλών και κυκλωμάτων.

 Ασκηση 3:  Συνδυαστικά λογικά κυκλώματα – Ανάλυση και σχεδίαση

 Αντικείμενο:  Μεθοδολογία ανάλυσης και σχεδίασης συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων και λειτουργική εξομοίωση με το λογισμικό EWB.

 Ασκηση 4:  Σχεδίαση αριθμητικών λογικών κυκλωμάτων

 Αντικείμενο: Λογική και μεθοδολογία σχεδίασης αριθμητικών λογικών κυκλωμάτων και λειτουργική εξομοίωση με το λογισμικό EWB.

 Ασκηση 5:  Κωδικοποιητές - Αποκωδικοποιητές

 Αντικείμενο:  Λογική και μεθοδολογία σχεδίασης κωδικοποιητών και αποκωδικοποιητών, υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων με αποκωδικοποιητές και λογικές πύλες και λειτουργική εξομοίωση με το λογισμικό EWB.

 Ασκηση 6:  Πολυπλέκτες - Αποπλέκτες

 Αντικείμενο:  Η κατανόηση των εννοιών πολύπλεξης - απόπλεξης, η σχεδίαση σε επίπεδο πυλών ενός πολυπλέκτη και εφαρμογές με τα ολοκληρωμένα κυκλώματα 74153, 74155.

 Ασκηση 7:  Flip-Flop

 Αντικείμενο:  Η κατανόηση της δομής και λειτουργίας των Flip-Flop.

 Ασκηση 8:  Καταχωρητές

 Αντικείμενο:  Η σχεδίαση και λειτουργία συστημάτων προσωρινής αποθήκευσης – Καταχωρητές.

 Ασκηση 9:  Ασύγχρονοι μετρητές

 Αντικείμενο:  H σχεδίαση και η χρήση ασύγχρονων απαριθμητών γεγονότων.

 Ασκηση 10:  Σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα – Σύγχρονοι απαριθμητές

 Αντικείμενο:   Η διαδικασία σχεδίασης σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων – Σχεδίαση σύγχρονων απαριθμητών γεγονότων.

 

Οι ασκήσεις είναι αναρτημένες στην πλατφόρμα e-class του εργαστηρίου:

http://eclass.teipat.gr/eclass/modules/document/document.php?course=487156

 

Εκπαιδευτικές Δραστηριότητες



Η εργαστηριακή άσκηση είναι δίωρης διάρκειας, πραγματοποιείται κάθε εβδομάδα και η συμμετοχή των φοιτητών είναι υποχρεωτική.

Οι φοιτητές εντάσσονται σε εργαστηριακές ομάδες σύμφωνα με το πρόγραμμα που ανακοινώνεται στην αρχή του εξαμήνου από το εργαστήριο.

Οι φοιτητές που απουσιάζουν ή δεν ολοκληρώνουν επιτυχώς περισσότερες από δύο (2) εργαστηριακές ασκήσεις υποχρεούνται να επαναλάβουν το εργαστήριο.

 

Βοηθήματα



Τα εκπαιδευτικά βοηθήματα που χορηγούνται στα πλαίσια του θεωρητικού μέρους του μαθήματος καλύπτουν πλήρως την ύλη και του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος.

Για κάθε εργαστηριακή άσκηση χορηγείται στους φοιτητές φυλλάδιο που περιλαμβάνει την περιγραφή της άσκησης, συνοπτικά τη θεωρία και αναλυτικά το αντικείμενο της άσκησης. Οι εργαστηριακές ασκήσεις είναι αναρτημένες και στην πλατφόρμα e-class.

http://eclass.teipat.gr/eclass/modules/document/document.php?course=487156

Συμπληρωματικό υλικό είναι διαθέσιμο στη βιβλιοθήκη του εργαστηρίου.

Ανθρώπινο Δυναμικό



Υπεύθυνος εργαστηρίου:

Πέτρος Βλαχόπουλος, Καθηγητής

e-mail: petrosv@teipat.gr

Τηλ. 2610 369246, 2610 369259

Ώρες γραφείου για συνεργασία με φοιτητές:  Δευτέρα 11.00 - 14.00

 

Εργαστηριακοί Συνεργάτες:

 

Ευάγγελος Τοπάλης, Δρ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Τεχνολογίας Υπολογιστών

email: topalis@ece.upatras.gr

 

Βασίλης Φωτόπουλος, Δρ Φυσικός

email: vfotop1@eap.gr

 

Χρήστος Αντωνόπουλος, Δρ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Τεχνολογίας Υπολογιστών

email: ch.antonop@gmail.com

 

Τρόποι αξιολόγησης / εξέτασης



Οι εργαστηριακές ασκήσεις πραγματοποιούνται και ολοκληρώνονται στο χώρο του εργαστηρίου.

 

Διεξάγονται δύο (2) ενδιάμεσες αξιολογήσεις και μια (1) τελική γραπτή ή/και προφορική εξέταση στις οποίες η συμμετοχή των φοιτητών είναι υποχρεωτική.

Συμπληρωματικά Στοιχεία



Συνιστώμενη συμπληρωματική βιβλιογραφία:

  • S. Brown, Z. Vranesic, Σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων με τη γλώσσα VHDL, Εκδόσεις Τζιόλα, 2011.

  • Δ. Πογαρίδη, Ψηφιακή σχεδίαση με τη γλώσσα VHDL: Αρχές και πρακτικές, Εκδόσεις Β. Γκιούρδα, 2008.

  • V. A. Pedroni, Σχεδιασμός κυκλωμάτων με τη VHDL, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2007.

  • Α. Θ. Κοσσίδα, Π. Η. Γιαννακόπουλου, Αριθμητικά συστήματα και ψηφιακά κυκλώματα, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, 2006.

  • Χ. Δ. Κρανιώτη, Σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων με πειραματική προσέγγιση, Εκδόσεις Δίαυλος, 2009.

  • Μ. Ρουμελιώτη, Ψηφιακή σχεδίαση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2012.

  • J. F. Wakerly, Ψηφιακή σχεδίαση: Αρχές και πρακτικές, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2004.

  • V. Nelson, H. Nagle, J. Irwin, B. Carroll, Ανάλυση και σχεδίαση κυκλωμάτων ψηφιακής λογικής, Εκδόσεις Επίκεντρο, 2007.

  • Μ. Balch, Complete digital design, McGraw-Hill, 2003.

  • B. Holdswort, C. Woods, Digital logic design, Newnes, 2002.

  • A. Saha, N. Manna, Digital principles and logic design, Infinity Science, 2007.

  • C. Roth, Digital system design with VHDL, PWS, 1998.

  • R. J. Tocci, N. S. Widmer, Digital systems principles and applications, Prentice Hall, 2001.

  • P. K. Lala, Principles of modern digital design, Wiley, 2007.

  • W. K. Chen, Logic design, CRC Press, 2000.

  • M. M. Mano, C. R. Kime, Logic and computer design fundamentals, Prentice Hall, 2004.

  • T. L. Floyd, Digital fundamentals, Prentice Hall, 2006.