ΜΕΠΑ41 Ψηφιακή Σχεδίαση

• Εισαγωγή στην Άλγεβρα Boole
• Βασικές συνδυαστικές πύλες
• Πίνακες αληθείας
• Απλοποίηση με χάρτες Karnaugh
• Απλοποίηση με τη μέθοδο Quine-McCluskey
• Άλλες αναπαραστάσεις (BDD, CNF)
• Εισαγωγή στη γλώσσα Verilog
• Ακολουθιακά στοιχεία και κυκλώματα
• Διαγράμματα και πίνακες καταστάσεων
• Σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων
• Ελαχιστοποίηση καταστάσεων
• Μνήμες RAM
• Εισαγωγή στη χρήση του Design Compiler
• Αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων

Το μάθημα αυτό έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με ΟΛΕΣ τις θεμελιώδεις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να παρακολουθούν τις εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα της Λογικής Σχεδίασης Ψηφιακών Κυκλωμάτων. Συνδυάζει εκτεταμένη αναφορά στη θεωρητική θεμελίωση της Άλγεβρας Boole με ευρεία εισαγωγή εννοιών από Αλγεβρικές Δομές. Η ύλη ακολούθως επικεντρώνεται στη μελέτη συνδυαστικών κυκλωμάτων χωρίς στοιχεία μνήμης και καλύπτει ζητήματα σχεδίασης και ελαχιστοποίησης κυκλωμάτων δύο ή και περισσότερων μεταβλητών καθώς και ζητήματα σχεδίασης προγραμματιζόμενων συνδυαστικών κυκλωμάτων. Στη συνέχεια γίνεται μια εκτεταμένη εισαγωγή στη σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων που περιέχουν στοιχεία μνήμης που συνοδεύεται από τη μελέτη μεγάλου αριθμού χαρακτηριστικών περιπτώσεων. Συμπληρωματικά, η εργαστηριακή εκπαίδευση των φοιτητών εστιάζεται στην εκμάθηση της γλώσσας VERILOG και στη χρήση προγραμμάτων για τη σύνθεση (Synopsys Design Compiler) και τον έλεγχο του σωστού σχεδιασμού κυκλωμάτων (SAT Solvers, BDDs).
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα έχει αποκτήσει ευχέρεια:

• Στις βασικές έννοιες της άλγεβρας Boole
• Στις βασικές λογικές πύλες και στα ακολουθιακά στοιχεία
• Στις αναπαραστάσεις λογικών συναρτήσεων (πίνακες αληθείας, πίνακες καταστάσεων, BDD, CNF)
• Στις μεθόδους σχεδιασμού απλών ψηφιακών κυκλωμάτων και των συμπαραμαρτούντων τεχνικών (χάρτες Karnaugh, σχεδίαση με διακριτές πύλες)
• Στις μεθόδους σχεδιασμού πιο σύνθετων ψηφιακών κυκλωμάτων (Verilog, Design Compiler, μέθοδος Quine-McCluskey)