Kursplan för
Digitala system
Digital Systems
EDI610, 15 högskolepoäng, G1 (Grundnivå)
Gäller för: Läsåret 2013/14
Beslutad av: Utbildningsnämnd A
Beslutsdatum: 2013-04-15
Allmänna uppgifter
Obligatorisk för: IDA1, IEA1
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska
Syfte
Kursens syfte är att ge högskoleingenjören grundläggande
kunskaper i digitalteknik och datorteknik. Syftet är också att ge
praktiska färdigheter i strukturerade metoder för
problemlösning, konstruktion och felsökning.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- kunna förklara den booleska algebran och den binära
aritmetiken
- kunna beskriva funktionen hos kombinationskretsar och
sekvenskretsar
- kunna beskriva principerna för hur en dator fungerar på
registernivå
- kunna tillämpa systematiska metoder för analys och syntes av
kombinatoriska nät och sekvensnät.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- med hjälp av hårdvarunära programmering (VHDL och C) kunna
konstruera ett digitalt system bestående av programmerbara kretsar
och enchipsdator
- skriftligt kunna dokumentera konstruktioner gjorda i VHDL och
C
- ha nödvändiga grundkunskaper för att i den framtida
yrkesrollen tillgodogöra sig nya hårdvarunära
programmeringsspråk.
Kursinnehåll
- Logisk algebra. Boolesk algebra. Modulo-2 algebra
- Binär aritmetik. Talsystem. Binära koder. 2-komplement och
10-komplement
- Kombinationskretsar. Förenkling och realisering av booleska
funktioner i grindnät. Karnaughdiagram. Standardgrindnät för
realisering av booleska funktioner
- Fundamentala sekvenskretsar. Räknare. Register och
skiftregister
- Sekvenskretsar. Tillståndsbegreppet. Sekvenskretsmodellen, typ
Mealy och Moore. Synkrona och asynkrona sekvenskretsar. Latchar och
vippor
- Hårdvarubeskrivande språket VHDL. Inledande begrepp i VHDL.
Beskrivning av en liten kombinationskrets i VHDL
- Halvledarminnen. Minnesmodell. Klassificering av
halvledarminnen. Läsminnen. Adressavkodning. Läs/skrivminnen RWM,
statiska och dynamiska
- Digital/analog - Analog/digital-omvandlare
- Datormodellen: Datorns delar och funktion. CPU:n på
registernivå
- Assemblyprogrammering: Data- och instruktionsformat.
Adresseringsmetoder. Instruktionsrepertoar. ”Timing” och
exekveringstid. Stack och subrutiner
- Programutveckling i C: Editering. Kompilering. Länkning.
Testning med hjälp av högnivådebugger.
Laborationerna ger en fördjupad träning i ämnet och belyser
följande moment:
- Anknytning till de moment som behandlas inom digitala
system
- Grindar i MOS-teknik
- Hasard och kapplöpning
- Programmerbara logiska kretsar. Klassificering av integrerade
kretsar
- Beskrivning av sekvenskretsar och kombinationskretsar i VHDL.
Strukturbeskrivning på blocknivå
- Realisering av kombinations- och sekvenskretsar i
programmerbara logiska kretsar
- Programutveckling i C: Problemstrukturering.
Programkomponenter. Programmeringsteknik för inbyggda system
- In- och utmatning: Parallella portar. Seriella portar.
A/D-omvandling. D/A-omvandling
- Avbrottssystem: Periodiskt avbrott. Prioritet mellan avbrott.
Drivrutiner
- Datorn som systemkomponent: Interfaceteknik. Enkortsdatorer.
Enchipsdatorer
- Datorteknikens utveckling: Historik. Utvecklingstrender.
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Betyg sätts efter sammanvägning av tentamen (75%) och inlämningsuppgifter vid laborationer (25%). För deltagande i laborationskurs II krävs att laborationskurs I fullgjorts. Närvaro på laborationsförberedande seminarier är obligatorisk.
Delmoment
Kod: 0112. Benämning: Digitala system.
Antal högskolepoäng: 4,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Delmomentet omfattar: Digitala system, grundläggande teori.
Kod: 0212. Benämning: Laborationer I.
Antal högskolepoäng: 3. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända laborationsuppgifter samt godkända laborationsredovisningar. Delmomentet omfattar: Laborationer del 1.
Kod: 0312. Benämning: Laborationer II.
Antal högskolepoäng: 7,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända laborationsuppgifter samt godkända laborationsredovisningar. Delmomentet omfattar: Laborationer del 2.
Antagningsuppgifter
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: EDI601, EDT603
Kurslitteratur
- Hemert, L-H: Digitala kretsar. Studentlitteratur, 2001, ISBN: 9789144019185.
- Foyer, P: Mikroprocessorteknik. Studentlitteratur, 2005, ISBN: 9789144038766.
- Tekniska manualer.
- Laborationsmaterial utdelas under kursens gång.
- Bilting & Skansholm: Vägen till C. Studentlitteratur, 2000, ISBN: 9789144014685. Rekommenderad litteratur, ej obligatorisk.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Bernt-Arne Jönsson, bernt-arne.jonsson@hbg.lth.se
Kursansvarig: Erik Larsson, Erik.Larsson@eit.lth.se
Hemsida: http://www.eit.lth.se/kurs/edi610