Antal poäng: 10. Betygskala: TH. Obligatorisk för: IDA1. Kursansvarig: Stefan Nyman och Bernt-Arne Jönsson, stefan.nyman@hbg.lth.se, bernt-arne.jonsson@hbg.lth.se, Ingenjörshögskolan i Helsingborg. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Betyg sätts efter sammanvägning av tentamen (75%) och inlämningsuppgifter (25%). Poängsatta delmoment: 3. Hemsida: http://www.hbg.lth.se/~stefann/Digsys.

Mål
Kursen skall ge

• kunskaper om fundamentala digitala komponenters elektriska och logiska funktion.

• kunskaper om systematiska metoder för analys och syntes av kombinationskretsar och sekvenskretsar.

• kunskaper om datorers konstruktion och funktion på registernivå.

• kunskaper om hårdvarubeskrivande språk och träning i realisering av programmerbara kretsar.

• kunskaper om programmering av enchipsdatorer i realtidstillämpningar.

• kunskaper om interfaceteknik och utvecklingssystem för enchipsdatorer.

Innehåll

• 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 boolska 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.

• 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: Interface-teknik. Enkortsdatorer. Enchipsdatorer.

• Datorteknikens utveckling: Historik. Utvecklingstrender.

Litteratur
Floyd, T: Digital fundamentals with VHDL. Pearson Higher Education, UK, 2002. ISBN 0-13-099527-4.
Kompendium av Nyman, S: Bygg och programmera med enchipsdator. Manual: 68HC11.
Laborationsmaterial utdelas under kursens gång.
Rekommenderad litteratur, ej obligatorisk: Bilting & Skansholm: Vägen till C. Studentlitteratur 90.08. ISBN: 9144267320.

Kod: 0030. Benämning: Laborationer II.
Antal poäng: 5. Betygskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända laborationer. Delmomentet omfattar: Laborationer del 2.

Kod: 0103. Benämning: Digitala system.
Antal poäng: 3. Betygskala: UG. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Delmomentet omfattar: Digitala system, grundläggande teori.

Kod: 0203. Benämning: Laborationer I.
Antal poäng: 2. Betygskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända laborationer. Delmomentet omfattar: Laborationer del 1.