Ψηφιακά Ηλεκτρονικά

Φώτης Βαρζιώτης

Περιγραφή

 

Όλες οι σημερινές ηλεκτρονικές συσκευές, όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές, οι δέκτες πλοήγησης, λειτουργούν στέλνοντας, λαμβάνοντας, αποθηκεύοντας πληροφορία την οποία επεξεργάζονται σε δυαδική μορφή. Βασικό δομικό στοιχείο, όλων αυτών των συσκευών είναι τα ηλεκτρονικά στοιχεία που έχουν την δυνατότητα να αποθηκεύουν την πληροφορία. Αυτό το μάθημα αναλύει την λειτουργία των στοιχείων που διαθέτουν μνήμη και την χρήση τους σε κυκλώματα. Τα ψηφιακά κυκλώματα μπορεί να είναι είτε συνδυαστικά (δεν διαθέτουν μνημη) είτε ακολουθιακά (διαθέτουν μνήμη, άρα έχουν δυνατότητα αποθήκευσης).

 

Κωδικός: COMP117
Κατηγορία: ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕ » Προπτυχιακό
CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα
CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα

Θεματικές Ενότητες

Ορισμοί Συνδυαστικών και Ακολουθιακών Κυκλωμάτων και διαφορές αυτών. Παραδείγμα σχεδίασης συνδυαστικού κυκλώματος. Άσκηση με συνδυαστικό κύκλωμα.

Λέξεις Κλειδιά: συνδυαστικό κύκλωμα, ακολουθιακό κύκλωμα, λογικές πύλες, στοιχεία μνήμης.

Παρουσιάζονται οι βασικές διαφορές των διαφορετικών τύπων στοιχείων μνήμης. Περιγράφεται η λειτουργία των μανδαλωτών ως στοιχεία μνήμης, η χρησιμότητα τους αλλά και τα μειονεκτήματα που παρουσιάζουν. Μελέτη δυο τύπου μανδαλωτών, του SR μανδαλωτή και τύπου D. Τέλος δίνονται ασκήσεις με μανδαλωτές για εξάσκησ.

Λέξεις Κλειδιά: Στοιχεία μνήμης, Μανδαλωτές, SR Μανδαλωτής, D μανδαλωτής

Περιγραφή της λειτουργίας ενός flip-flop. Επισήμανση των πλεονεκτημάτων που παρουσιάζει ένα flip-flop σε σύγκριση με ένα μανδαλωτή. Ανάλυση των διαφορετικών τύπων flip-flop.

Λέξεις Κλειδιά: flip-flop, D flip-flop, JK flip-flop, K flip-flop, διασυνδεδεμένες πύλες.

Περιγράφονται οι χαρακτηρικοί πίνακες, και οι χαρακτηριστηκές εξισώσεις των flip-flop. Στη συνέχεια περιγράφεται η ανάλυση ενός ακολουθιακού κυκλώματος, δηλαδή πως δημιουργείται ενας πίνακας ή ένα διάγραμμα που δείχνει τη χρονική αλληλουχία μεταξύ εισόδων, εξόδων και των εσωτερικών καταστάσεων ενός κυκλώματος.

Λέξεις Κλειδιά: Χαρακτηριστικές εξιώσεις, πίνακας καταστάσεων, εξισώσεις καταστάσεων, εξισώσεις εισόδων flip-flop.

Περιγράφεται η διαδικασία ανάλυσης ακολουθιακών κυκλωμάτων που χρησιμοποιούν D flip-flop ή Jk flip-flop μέσα από παραδείγματα. Δίνονται ασκήσεις εξάσκησης

Λέξεις Κλειδιά: D flip-flop, JK flip-flop, ανάλυση κυκλώματος, πίνακες καταστάσεων, εξισώσεις εισόδων

Παρουσιάζεται η διαδικασία ανάλυσης ενός ακολουθιακού κυκλώματος στο οποίο χρησιμοποιούνται T flip-flop. Παρουζιάζονται τα δύο γενικά μοντέλα των ακολουθιακών κυκλωμάτων, τη μηχανή Mealy και τη μηχανή Moore, γνωστά ως μοντέλα μηχανών πεπερασμένων καταστάσεων.

Λέξεις Κλειδιά:  T flip-flop, ανάλυση κυκλώματος, μηχανή Mealy, μηχανή Moore

Παρουσιάζονται συγκεκριμένες ιδιότητες των ακολουθιακών κυκλωμάτων, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την απλοποίηση ενός υπό σχεδίαση κυκλώματος. Επίσης περιγράφονται οι τρόποι κωδικοποίησης των καταστάσεων ενός ακολουθιακού κυκλώματος.

Λέξεις Κλειδιά: Ελαχιστοποίηση καταστάσεων, κωδικοποίηση καταστάσεων,δυαδική κωδικοποίηση, κώδικας Gray, κωδικάς ενός-ενεργού-bit

Οι διαδικασίες σχεδίασης κυκλωμάτων, έχουν σκοπό τον προσδιορισμό του υλικού που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να έχει το κυκλωμα την επιθυμητή συμπεριφορά. Περιγράφεται η μεθοδολγία σχεδίασης κυκλωμάτων διαφορετικού. Ανάλυση της συμπεριφοράς του κυκλώματος.

 Λέξεις Κλειδιά: σχεδίαση κυκλώματος, D flip-flop, πίνακες διέγερσης

Η σύνθεση ενός ακολουθιακού κυκλώματος αποτελεί τμήμα της σχεδίασης κυκλωμάτων. Περιγράφεται η διαδικασία σύνθεσης κυκλωμάτων με JK flip-flop ή με T flip-flop. Δίνονται παραδείγματα τς μεθοδολογίας που χρησιμοποιείται.

 Λέξεις Κλειδιά: σύνθεση κυκλωμάτων, πίνακες διέγερσης, χάρτες

Οι καταχωρητές είναι ένα ακολουθιακά κυκλώματα, απαραίτητα για την σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων. Υπάρχουν διάφοροι τύποι καταχωρητών, που έχουν την δυνατότητα να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται δεδομένα. Σε αυτή την ενότητα υπάρχει αναλυτική παρουσίαση της λειτουργίας κάθε είδους καταχωρητή.

 Λέξεις Κλειδια: καταχωρητής, καταχωρητής ολίσθησης, παράλληλη φόρτωση, σειραϊκή μεταφορά

Υπάρχουν δυο κατηγορίες μετρητών, οι μετρητές ριπής και οι σύγχρονοι μετρητές. Μελέτη των μετρητών ριπής γενικά. Περιγραφή της λειτουργίας του δυαδικού μετρητή ριπής και του BCD μετρητή ριπής.

 Λέξεις κλειδια: μετρητής ριπής, BCD μετρητής, ασύγχρονος μετρητής

Οι σύγχρονοι μετρητές διαφέρουν από τους μετρητές ριπής ως προς την πυροδότηση των flip-flop. Παρουσιάζεται η λειτουργία και η σχεδίση σύγχρονων μετρητών όπως ο δυαδικός μετρητής, ο δυαδικός μετρητής επάνω- κατω και ο δυαδικός μετρητής παράλληλης φόρτωσης.

Λέξεις κλειδιά: συγχρονος μετρητήςμ δυαδικός μετρητής, παράλληλη φόρτωση

Οι μετρητές χρησιμοποιούνται συχνά για να παράγουν σήματα χρονισμού, με σκοπό τον έλεγχο της ακολουθίας των λειτουργιών σε ένα σύστημα. Σ' αυτή την ενότητα παρουσιάζονται ορισμένα παραδείγματα μη δυαδικών αριθμών.

Λέξεις κλειδιά: μετρητής δακτυλίου, μετρητής Johnson, σήμα χρονισμού, αντιστροφή ουράς

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A-

Αρ. Επισκέψεων :  5297
Αρ. Προβολών :  37728

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -