Ψηφιακά Συστήματα

Σκοπός της θεματικής ενότητας είναι η εισαγωγή του/της φοιτητή/τριας στο υλικό (hardware) των υπολογιστικών συστημάτων. Συγκεκριμένα, αρχίζοντας από τις βασικές έννοιες της δυαδικής λογικής και των λογικών κυκλωμάτων γνωρίζουμε τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ψηφιακών συστημάτων. Μαθαίνουμε να αναλύουμε και να σχεδιάζουμε τόσο συνδυαστικά όσο και ακολουθιακά κυκλώματα. Τα κυκλώματα αυτά αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία κάθε υπολογιστικού συστήματος.

Στόχοι Μαθήματος

Στόχος του μαθήματος εντρύφηση των φοιτητών σε θεμελιώδεις έννοιες των ψηφιακών συστημάτων και σχεδίασης αυτών όπως τα κάτωθι: - Δυαδικοί Αριθμοί - Λογικές Πύλες και Πρότυπα Συμβολισμού - Βασικές Έννοιες Λογικών Κυκλωμάτων - Άλγεβρα Boole, Λογικές Συναρτήσεις και Μέθοδοι Απλοποίησης, Πίνακες Αλήθειας, Ανάλυση και Σύνθεση Κυκλωμάτων - Συνδυαστικά και Ακολουθιακά Κυκλώματα - Σύνθετα κυκλώματα όπως αθροιστές αφαιρέτες, συγκριτές, κωδικοποιητές, αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτες, αποπλέκτες. - Προγραμματιζόμενος Λογικός Πίνακας και λειτουργία της μνήμης - Δισταθή Παλμοκυκλώματα (ΔΠ), και επαναληπτικές συστοιχίες - Ανάλυση και Σχεδίαση Ασύγχρονων Ακολουθιακών Κυκλωμάτων - Ελαχιστοποίηση και Κωδικοποίηση Καταστάσεων, Πίνακες Διέγερσης ΔΠς - Σχεδίαση Μετρητών, Καταχωρητών, Μετρητών, και ακολουθίες χρονισμού - Εισαγωγή στην VHDL

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα

Περιεχόμενα

1. Αριθμητικά συστήματα και μετατροπές ανάμεσα στα συστήματα αρίθμησης 2. Αριθμητικές πράξεις και συμπληρώματα αριθμών 3. Αναπαράσταση προσημασμένων δυαδικών αριθμών και δυαδικοί κώδικες 4. Άλγεβρα Boole αξιώματα, θεωρήματα και λογικές συναρτήσεις 5. Λογικές πύλες και διασύνδεση λογικών πυλών 6. Οικογένειες πυλών TTL και CMOS 7. Ελαχιστοποίηση λογικών συναρτήσεων - Χάρτες Karnaugh 8. Συνδυαστικά κυκλώματα και επίλυση συνδυαστικών κυκλωμάτων 9. Κωδικοποιητές/αποκωδικοποιητές - πολυπλέκτες/αποπολυπλέκτες 10. Ημιαθροιστές/Ημιαφαιρέτες-πλήρης αθροιστής/αφαιρέτης 11.Συνδιαστικά κυκλώματα - Μανδαλωτές 12. Σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων μηχανές Μealey και Moore