Elektroteknik GR (A), Digitalteknik med VHDL, 6 hp

Syfte

Kursen syftar till att ge grundläggande kunskaper om binära talsystemet, koder, aritmetik och boolesk algebra; fördjupade kunskaper om kombinatoriska nät och sekvensnät; färdigheter i användning av tillgängliga digitala komponenter i konstruktion av digitala system; implementering m.h.a hårdvarubeskrivande språk; färdigheter i användning av datorbaserad konstruktions- och simuleringsverktyg.

Lärandemål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
- beskriva olika typer av digitala logiska system, hur de fungerar och var de används.
- definiera grundläggande logiska operationer och dess motsvarande logiska grindar.
- använda Karnaugh-diagram och Boolesk algebra för att minimera kombinatoriska uttryck.
- skilja mellan sekventiella och parallella arkitekturer i VHDL.
- modellera, simulera och syntetisera VHDL-kod.
- skissa på tillståndsmaskiner och enkla minneselement.

Innehåll

Kursen är indelad i sex moment:

1. Grundläggande digitalteknik
talsystem och koder; aritmetik för binära, hexadecimala och oktala tal; numeriska och alfanumeriska koder; representation av negativa tal; grundläggande logiska operationer och grindar; definitioner i boolesk algebra; räknelagar i boolesk; synkrona minneselement.

2. Introduktion till konstruktion av digitala elektroniksystem
motivation till att använda hårdvarubeskrivande språk; konstruktionsflöde; utvecklingsverktyg; typer av integrerade kretsar.

3. Grunder i språket VHDL
kodmodell; komponentmodell; portar; entity; architecture; identifierare; objekt; variabler; signaler; datatyper; operatorer för relationer.

4. Parallell och sekventiell databehandling
modellering för simulering; simuleringscykeln; parallella och sekventiella satser; instansiering av komponenter.

5. Konstruktion av kombinatorisk logik
Timing och fördröjningar i digitala kretsar; hasard; aritmetiska enheter; ROM; konstruktionsexempel.

6. Konstruktion av sekventiell logik
timing i synkrona system; synkrona processer; latchar; vippor; initiering; Mealy- och Moore-maskiner; räknare; register; RAM

Behörighet

Grundläggande behörighet + Fysik 2, Kemi 1, Matematik 4 eller Matematik E
(Äldre gymnasiebetyg)

Urvalsregler

Urval sker i enlighet med Högskoleförordningen och den lokala antagningsordningen.

Undervisning

Utöver schemalagd tid måste studenten genomföra omfattande studier. Antalet lärartimmar för det specifika kurstillfället anges i schemat.
Undervisningen kan ges på svenska eller engelska.

Examination

L102: Laborationer, 2 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)
Laborationer med skriftliga rapporter.

T102: Skriftlig tentamen, 4 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Betygskriterier för ämnet finns på www.miun.se/betygskriterier.

Om en student har ett besked från samordnaren vid Mittuniversitetet om pedagogiskt stöd vid funktionsnedsättning, har examinator rätt att ge anpassad examination för studenten.

Betygsskala

På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.