Дигитална логика и основи на хардвер Digital Logic and Basics of Hardware

Целите на предметната програма за дигитална логика и основи на хардвер се насочени кон обезбедување на студентите со компетенции и разбирање во областа на дигиталната електроника (логика) и основите на хардверскиот дизајн. Студентите ќе развијат способности за анализа и дизајн на дигитални системи, преку разбирањето на основните принципи на буловата логика, комбинаторните и секвенцијалните кола, како и најосновните архитектурни принципи на хардверските системи. Резултатите од учењето ќе бидат видливи во способноста на студентите да извршуваат анализа и синтеза на сложени дигитални системи, да применуваат техники за редукција и оптимизација на дигитални архитектури и да ги разбираат технолошките предизвици поврзани со развојот на напредни дигитални електронски уреди. Студентите ќе стекнат вештини за успешно учество во проекти на дигитален/хардверски дизајн и ќе добијат основи за истражување и иновации во областа на дигиталната техника.

Целите на предметната програма за дигитална логика и основи на хардвер се насочени кон обезбедување на студентите со компетенции и разбирање во областа на дигиталната електроника (логика) и основите на хардверскиот дизајн. Студентите ќе развијат способности за анализа и дизајн на дигитални системи, преку разбирањето на основните принципи на буловата логика, комбинаторните и секвенцијалните кола, како и најосновните архитектурни принципи на хардверските системи. Резултатите од учењето ќе бидат видливи во способноста на студентите да извршуваат анализа и синтеза на сложени дигитални системи, да применуваат техники за редукција и оптимизација на дигитални архитектури и да ги разбираат технолошките предизвици поврзани со развојот на напредни дигитални електронски уреди. Студентите ќе стекнат вештини за успешно учество во проекти на дигитален/хардверски дизајн и ќе добијат основи за истражување и иновации во областа на дигиталната техника.

Bölümler ve birimler bazında ayrıntılı içerik

Вовед во дигитални системи 2. Бројни системи и кодови 3. Булова алгебра 4. Комбинаторна логика 5. Техники за редукција и оптимизација на дигитални системи 6. Секвенцијална логика 7. Дизајн и анализа на конечни автомати 8. Хардверски описни јазици, VHDL 9. Синтеза на дигитални хардверски системи на FPGA Резултати од учењето:

  1. Вовед во дигитални системи: Студентите се воведуваат во концептите на дигиталните системи и сигнали како и разликите и конверзијата од аналоген во дигитален домен.
  2. Бројни системи и кодови: Разбирање на бројните системи и кодовите како бинарниот, окталниот и хексадецималниот систем, и стекнување на вештини за конверзија помеѓу нив. Се истражуваат различни кодови, вклучувајќи го ASCII, BCD, Gray кодовите и други, и се применуваат во различни контексти со цел да се разбере потребата и примената на истите.
  3. Булова алгебра: Оваа тема обезбедува детално разбирање на буловата алгебра. Студентите усвојуваат знаење за буловите операции (И, ИЛИ, НЕ, НИ, НИЛИ, ЕКС ИЛИ), теоремите на буловата алгебра и методите за оптимизација на булови изрази. Се применуваат тие концепти во решавање на проблеми и во дизајнирање на логички системи.
  4. Комбинаторна логика: Студентите се запознаваат со комбинаторната логика, вклучувајќи го анализирањето на булови функции, изградба на комбинационни мрежи и дизајнирање на комбинаторни логички блокови. Се истражуваат примери како што се мултиплексери, демултиплексери, кодери, декодери, собирачи и други.
  5. Техники за редукција и оптимизација на дигитални системи: Студентите ги усвојуваат различните техники за редукција и оптимизација на дигитални системи, вклучувајќи ги Карновите мапи, методите за апроксимации и Квајн-МекКласки техниката за оптимизација.. Со ова се стекнуваат вештини за подобрување на перформансите и ефикасноста на дигиталните дизајни.
  6. Секвенцијална логика: Студентите се запознаваат со секвенцијалните логички системи, вклучувајќи: лечови, флип-флопови, регистри, бројачи.
  7. Дизајн и анализа на конечни автомати: Студентите се запознаваат со конечните автомати, вклучувајќи ги различните видови, како Милиев и Муров модел на автомати. Развиваат способности за дизајнирање и анализирање на конечни автомати кои опишуваат различни логички сценарија.
  8. Хардверски описни јазици, VHDL: Студентите се запознаваат со концептите на хардверските описни јазици, со фокус на VHDL. Ги учат основите за програмирање на хардвер во VHDL, што им овозможува детален дизајн и симулација на дигитални системи.
  9. Синтеза на дигитални хардверски системи на FPGA: Во овој дел, студентите се запознаваат со Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) и процесите за програмирање. Развиваат способности за синтеза и имплементација на дигитални системи на FPGA, што ги подготвува за реални апликации и проекти.

Öğretim yöntemleri

Теоретска настава, аудиториски вежби, лабораториски вежби, групно учество на студенти во изработка на проекти, самостојна изработка на проектни и самостојни задачи, одржување консултации.
Haftalık temas saati 5 saat
Toplam iş yükü 150 saat
İmza koşulları нема

Öğretim etkinlikleri

KodEtkinlikSaat
16.1Предавања- теоретска настава. часови45
16.2Вежби (лабораториски, аудиториски), семинари, тимска работа: часови30
16.3Пракса: часови0

Diğer etkinlikler

KodEtkinlikSaat
17.1Проектни задачи: часови15
17.2Самостојни задачи: часови10
17.3Домашно учење - задачи50

Değerlendirme yöntemi

писмено

Değerlendirme bileşenleri

KodBileşenPuan
19.1Тестови: бодови0
19.2Семинарска работа/проект, презентација писмена и усна: бодови10
19.3Завршен испит: бодови90

Notlandırma ölçeği

Puan aralığıNot
до 50 бода5 (пет) (F)
51 х до 60 бода6 (шест) (E)
61 х до 70 бода7 (седум) (D)
од 71 до 80 бода8 (осум) (C)
од 81 до 90 бода9 (девет) (B)
од 91 до 100 бода10 (десет) (A)
Евалуација и самоевалуација

Zorunlu literatür

No.YazarlarBaşlıkYayıncıYıl
1M. Morris Mano и Michael D. CilettiDigital DesignPearson2019
2Thomas L. FloydDigital FundamentalsPearson2020
3David Harris and Sarah HarrisDigital Design and Computer ArchitectureMorgan Kaufmann2016

Ek literatür

No.YazarlarBaşlıkYayıncıYıl
1M. Morris ManoDigital Logic and Computer DesignPearson2019