ΣΧΟΛΗ |
Πολυτεχνική |
||||
ΤΜΗΜΑ |
Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών |
||||
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ |
Προπτυχιακό |
||||
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ |
ECE_Υ324 |
ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ |
3 |
||
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ |
Ψηφιακά Κυκλώματα και Συστήματα |
||||
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ |
ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ |
ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ |
|||
Διαλέξεις |
2 x 13 εβδ. |
2 |
|||
Φροντιστήρια |
1 x 13 εβδ. |
1 |
|||
Εργαστήρια |
1 x 6 εβδ |
2 |
|||
ΣΥΝΟΛΟ |
|
5 |
|||
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Υποβάθρου , Γενικών Γνώσεων, Επιστημονικής Περιοχής, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων |
Υποβάθρου |
||||
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:
|
Συστήνεται στους φοιτητές να έχουν ολοκληρώσει τα μαθήματα: Ψηφιακή Λογική |
||||
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ: |
Ελληνική ή Αγγλική, ανάλογα με το ακροατήριο |
||||
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS |
Ναι εφόσον υπάρχει ικανός αριθμός |
||||
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL) |
https://eclass.upatras.gr/courses/EE688/ https://eclass.upatras.gr/courses/EE890/ |
Μαθησιακά Αποτελέσματα |
|
Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος. Συμβουλευτείτε το Παράρτημα Α · Περιγραφή του Επιπέδου των Μαθησιακών Αποτελεσμάτων για κάθε ένα κύκλο σπουδών σύμφωνα με Πλαίσιο Προσόντων του Ευρωπαϊκού Χώρου Ανώτατης Εκπαίδευσης · Περιγραφικοί Δείκτες Επιπέδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων Διά Βίου Μάθησης και Παράρτημα Β · Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων |
|
Οι στόχοι του μαθήματος είναι: · Η λεπτομερής κατανόηση της θεωρίας της λογικής σχεδίασης σύγχρονων και ασύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων · Η ανάλυση και η βέλτιστη σχεδίαση σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων · Η ανάλυση και σχεδίαση μετρητών και καταχωρητών · Η σε βάθος κατανόηση της λειτουργίας βασικών τύπου μνημών (RAM, ROM) και των δομών προγραμματιζόμενης λογικής (PLAs, PALs, PLDS, FPGAs) · Η σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων σε επίπεδο καταχωρητή · Η ανάλυση και σχεδίαση ασύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων · Η διεξαγωγή κατάλληλων εργαστηριακών ασκήσεων με σκοπό την απόκτηση εμπειρίας στην περιγραφή ψηφιακών κυκλωμάτων και συστημάτων με γλώσσα υλικού (HDL) και επιβεβαίωση της ορθής λειτουργίας τους Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής: · Θα έχει αποκτήσει εκτενές θεωρητικό υπόβαθρο στη λογική σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων · Θα μπορεί να εφαρμόζει τεχνικές και μεθόδους για: α) την ανάλυση και β) τη βέλτιστη σχεδίαση (ελαχιστοποίηση και κωδικοποίηση καταστάσεων) σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων · Θα μπορεί να σχεδιάζει μετρητές και καταχωρητές ανάλογα με τις ανάγκες των εφαρμογών · Θα έχει κατανοήσει σε βάθος τις έννοιες και τις μεθόδους για τη σχεδίαση κυκλωμάτων σε επίπεδο καταχωρητή · Θα μπορεί να εφαρμόζει τεχνικές και μεθόδους για την εξαγωγή της αρχιτεκτονικής και του κυκλώματος ελέγχου σε επίπεδο καταχωρητή · Θα γνωρίζει τη λειτουργία βασικών τύπου μνημών (RAMs, ROMs) και των βασικών δομών προγραμματιζόμενης λογικής (PLAs, PALs, PLDs, FPGAs) και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους · Θα μπορεί: α) να αναλύει τη λειτουργία ασύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων και β) να εφαρμόζει τεχνικές και μεθόδους ελαχιστοποίησης και κωδικοποίησης καταστάσεων για τη σχεδίαση ασύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων χωρίς προβλήματα κυνηγητών (races) και σπινθήρων (hazards) · Μέσω των εργαστηριακών ασκήσεων θα αποκτήσει εμπειρία στη περιγραφή ψηφιακών κυκλωμάτων με χρήση γλώσσας και στη χρήση σχεδιαστικών εργαλείων (CAD tools) για την επιβεβαίωση και κατανόηση της ορθής λειτουργίας τους |
|
Γενικές Ικανότητες |
|
Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;. |
|
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις Λήψη αποφάσεων Αυτόνομη εργασία Ομαδική εργασία Εργασία σε διεθνές περιβάλλον Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών |
Σχεδιασμός και διαχείριση έργων Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης |
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών, Λήψη αποφάσεων, Αυτόνομη εργασία, Ομαδική εργασία
|
· Σύγχρονη ακολουθιακή λογική: Ανάλυση σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων (Εξισώσεις, πίνακες και διαγράμματα καταστάσεων), Ελαχιστοποίηση και κωδικοποίηση καταστάσεων, Μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων (Mealy & Moore μηχανές), Διαδικασία Σχεδιασμού (Πίνακες καταστάσεων και διέγερσης, Σχεδιασμός με JK, T, D flip-flops). Παραδείγματα σχεδιασμών. · Καταχωρητές και μετρητές: Καταχωρητές Ολίσθησης (Παράλληλη/σειραική φόρτωση, αμφίδρομοι καταχωρητές κλπ.), Μετρητές ριπής, Σύγχρονοι μετρητές, Μετρητές με αχρησιμοποίητες καταστάσεις, Μετρητές δακτυλίου. · Μνήμη και προγραμματιζόμενη λογική: Μνήμη τυχαίας προσπέλασης-RAM (ανάγνωση/εγγραφή, χρονισμός, τύποι μνημών), Αποκωδικοποίηση μνήμης, Ανίχνευση και διόρθωση λαθών, Μνήμη ανάγνωσης μόνο (ROM), Προγραμματιζόμενη λογική (PLAs, PALs, PLDs, FPGAs). · Σχεδίαση σε επίπεδο Καταχωρητή: Εισαγωγή και ορολογία, Αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων (διαγράμματα ASM, απλοποίηση, χρονισμός), Λογικό κύκλωμα ελέγχου, Σχεδιασμός με πολυπλέκτες, Σχεδιασμός χωρίς κυνηγητά, Παραδείγματα σχεδιασμών. · Ασύγχρονη ακολουθιακή λογική: Εισαγωγή, Διαδικασία ανάλυσης (πίνακες μεταβάσεων και ροής, συνθήκες κυνηγητού, ευστάθεια), Κυκλώματα με μανδαλωτές, Διαδικασία σχεδιασμού, Ελαχιστοποίηση καταστάσεων, Κωδικοποίηση καταστάσεων για την αποφυγή προβλημάτων κυνηγητών και σπινθήρων |
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ |
Πρόσωπο με πρόσωπο |
||||||||||||||||||||
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ |
Το μάθημα υποστηρίζεται από χώρο ηλεκτρονικής μάθησης στο eclass.upatras.gr μέσω του οποίου διαμοιράζεται το υλικό του μαθήματος όπως διαφάνειες των διαλέξεων, φροντιστηριακές και εργαστηριακές ασκήσεις και επιπλέον εκπαιδευτικό υλικό. Επίσης, αναρτώνται οι ανακοινώσεις που αφορούν στη διεξαγωγή του διαλέξεων, των εργαστηρίων και των εξετάσεων και κάθε άλλη χρήσιμη πληροφορία. |
||||||||||||||||||||
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας. Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ.
Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS |
|
||||||||||||||||||||
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης
Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες
Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές. |
Η ύλη του μαθήματος εξετάζεται με γραπτή εξέταση διάρκειας 3 ωρών στο τέλος του εξαμήνου. Στην εξέταση, καλείται ο φοιτητής να απαντήσει σε ερωτήματα θεωρίας και να λύσει ασκήσεις από την ύλη που διδάχτηκε. H βαθμολογία της τελικής εξέτασης είναι από 0 έως 10. Στις εργαστηριακές ασκήσεις ο φοιτητής εξετάζεται σε τρία στάδια: α) κατά τη διάρκεια διεξαγωγής της. άσκησης, β) μέσω των αναφορών των εβδομαδιαίων καθοδηγούμενων εργασιών (guided projects) βασισμένες στις εργαστηριακές ασκήσεις, τις οποίες επεξεργάζεται στο σπίτι (περιγραφή συνδυαστικών και ακολουθούν κυκλωμάτων με HDL και επιβεβαίωση ορθής λειτουργίας με κατάλληλο λογισμικό) και γ) με τελική εξέταση στο χώρο του εργαστηρίου, όπου εξετάζεται σε θέματα της ύλης των εργαστηριακών ασκήσεων που διδάχτηκε. Ο συνολικός βαθμός για το σκέλος των εργαστηριακών ασκήσεων προκύπτει ως εξής: Βαθμός εργαστηριακών ασκήσεων = (α) x 0,3 + (β) x 0,3 + (γ) x 0,4. Ο βαθμός των εργαστηριακών ασκήσεων κυμαίνεται από 0 έως 10. Ο τελικός βαθμός προκύπτει ως εξής: Τελικός βαθμός μαθήματος = (Βαθμός γραπτής εξέτασης) x 0,65+ (Βαθμός εργαστηριακών ασκήσεων) x 0,35 Απαραίτητη προϋπόθεση για την απόδοση τελικού βαθμό στο μάθημα είναι ο φοιτητής να έχει προβιβάσιμο βαθμό τόσο στη γραπτή εξέταση όσο και στις εργαστηριακές ασκήσεις. |
-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία : -Συναφή επιστημονικά περιοδικά: - “Σχεδίαση Λογικών κυκλωμάτων και Υπολογιστών (5η έκδοση)” M. Mano, C. Kime, T. Martin, Εκδώσεις Τζολα, 2017 - “Ψηφιακή Σχεδίαση με εισαγωγή στη Verilog HDL (5η έκδοση)” M. Mano, M. Ciletti, Εκδώσεις Παπασωτηρίου, 2014 |