Materiały przedstawiają podstawowe informacje dotyczące wykładu:
- organizację,
- sposób zaliczania,
- literaturę.
1. Układy cyfrowe – rola i zastosowanie
Plansze przedstawiają rozwój techniki cyfrowej i jej wpływ na dziedziny życia. Naszkicowano podstawowe zagadnienia z nią związane. Zaprezentowano podział układów na różne rodziny ze szczególnym uwzględnieniem struktur programowalnych. Wykład prezentuje porównanie technologi układów programowalnych i full(semi)-custom (cechy, obszary zastosowań oraz etapy procesu projektowego).
2. Specyfika projektowania układów cyfrowych
Zaprezentowano przykład syntezy układu cyfrowego realizującego konwersję liczby w kodzie binarnym na BCD. Porównano metodologię projektowania układu cyfrowego z projektowaniem oprogramowania realizującego to samo zadanie.
3. Metody reprezentacji systemów cyfrowych
Przedstawiono podstawowe kombinacyjne i sekwencyjne bloki funkcjonalne wykorzystywane w syntezie strukturalnej układów cyfrowych. Omówiono zasadę działania takich bloków jak multipleksery, demultipleksery, dekodery, rejestry, liczniki oraz pamięci. Przedstawiono także sposoby reprezentacji liczb z wykorzystaniem kodów NKB, U2 oraz zapisu stałoprzecinkowego.
4. Języki opisu sprzętu HDL na przykładzie VHDL
Przedstawiono podstawowe cechy języków HDL na przykładzie języka VHDL. Omówiono różne sposoby opisu projektowanego systemu. Zademonstrowano wykorzystanie VHDL’a do tworzenia testbench’a.
5. Język VHDL – podstawy
Przedstawiono podstawowe koncepcje dotyczące języka VHDL. Omówiono elementy składowe: słowa kluczowe, identyfikatory, obiekty danych, operatory, atrybuty.
6. Realizacja logiki kombinacyjnej
Przedstawiono sposoby realizacji logiki kombinacyjnej z wykorzystaniem struktur języka VHDL. Opisano sposoby implementacji podstawowych kombinacyjnych bloków funkcjonalnych, tj. multipleksery, dekodery, moduły opisane tablicą prawdy i równaniami boolowskimi.
7. Realizacja logiki sekwencyjnej
Przedstawiono sposoby realizacji logiki sekwencyjnej z wykorzystaniem struktur języka VHDL. Opisano sposoby implementacji podstawowych sekwencyjnych bloków funkcjonalnych, takich jak rejestry, automaty, liczniki.
8. Projektowanie hierarchiczne
Na przykładzie projektu zamka cyfrowego przedstawiano metodę projektowania hierarchicznego.
9. Projektowanie RTL
Przedstawiono metodologię projektowania na poziomie przesłań międzyrejestrowych RTL (Register Transfer Level). Na przykładzie algorytmu obliczania największego wspólnego dzielnika zademonstrowano zastosowanie koncepcji algorytmicznych maszyn stanu ASM (Algorithmic State Machines) oraz algorytmicznych maszyn stanu ze zintegrowaną ścieżka danych ASMD (Algorithmic State Machines with Data path).