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

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: Tvågradig skala
Laborationer med skriftliga rapporter och muntlig presentation.

T102: Skriftlig tentamen, 4 hp
Betygsskala: Sju-gradig skala, A-F o Fx

Länk till betygskriterier: https://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

Sju-gradig skala, A-F o Fx