Προηγμένες Εφαρμογές Ψηφιακής Σχεδίασης

Ώρες/εβδομάδα: 3
Διδάσκων/ουσα: Δημήτριος Καραμπατζάκης [gkara@cs.ihu.gr]
Τρόπος βαθμολόγησης: 1) 60% του βαθμού από την τελική εξέταση (με πρόσβαση στο βιβλίο), 2) 40% του βαθμού από τις εργαστηριακές ασκήσεις (η 1η στο σπίτι μέχρι 1/12, η 2η στο εργαστήριο το Δεκέμβριο για όσους έχουν κάνει την 1η)
Βιβλιογραφία (πατήστε για ψηφιακή έκδοση):

1. «Ψηφιακή Σχεδίαση με τη Γλώσσα VHDL, Αρχές και Πρακτικές», Δ. Πογαρίδη, Εκδόσεις ΔΙΣΙΓΜΑ, 2010.
2. «Digital Design and Computer Architecture», Sarah Harris, David Harris, Morgan Kaufmann Publishers.

3. «Ψηφιακή Σχεδίαση», Μ. Moris Mano, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

4. «Digital Systems, Principles and Applications», R.J. Tocci, N.S. Widmer, G.L. Moss, Pearson Education Inc.

5. «Digital Design, Principles & Practices», I.F. Wakerly, Prentice Hall International Inc.

6. «Digital Design», F. Vahid, John Wiley @ Sons Inc.

7. «Introduction to Digital Design Using VHDL», Joy Alinda Reyes, Diliman, 2003.

8. «Digital System Design with VHDL», M. Zwolinski, Prentice Hall, 2003.


Εβδ#1 (19-10-2021)
Εισαγωγή στο μάθημα

Το μάθημα αποτελεί άμεση συνέχεια – επέκταση του μαθήματος “Ψηφιακή Σχεδίαση” του Α’ εξαμήνου. Υπό αυτή την έννοια, το πρώτο βήμα για την κατανόηση του μαθήματος είναι η επανάληψη/ κατανόηση των βασικών εννοιών της Ψηφιακής Σχεδίασης.

Βασικό κομμάτι του μαθήματος θα είναι το περιεχόμενο της ασύγχρονης εκπαίδευσης. Από την πρώτη ενότητα (Εισαγωγή στις Σύγχρονες Ροές Ψηφιακής Σχεδίασης), έγινε αναφορά στα παρακάτω:

  • το μάθημα πηγαίνει ένα επίπεδο παραπάνω στην ιεραρχία του υλικού (από το gate level στο register transfer level) – διαφάνεια 7
  • η πολυπλοκότητα των κυκλωμάτων καθιστά αδύνατο το σχεδιασμό τους με το εργαλείο σχεδίασης του Quartus που χρησιμοποιήθηκε στο μάθημα “Ψηφιακή Σχεδίαση”. Γι’ αυτό θα χρησιμοποιήσουμε τη γλώσσα περιγραφής υλικού System Verilog, με την οποία μπορούν να σχεδιαστούν μαζικά οι απαραίτητες πύλες και άλλες μονάδες. Το Quartus κατά τη διερμηνεία του κώδικα αναλαμβάνει ταυτόχρονα και τη βελτιστοποίηση του κυκλώματος (διαφάνεια 13)
  • αναλόγως και για την προσομοίωση του συστήματος θα χρησιμοποιηθούν οι εντολές του modelsim, αντί για τη χειροκίνητ η σχεδίασή της
  • η δημιουργία ενός πολυπλέκτη 2 σε 1 γίνεται με τον παρακάτω κώδικα (διαφάνεια 24):
module mux2 (input logic d0, d1,
                        input logic
sel,
                       
output logic q);
assign q = d0 &
sel |
          d1 & ~
sel;
endmodule

Αναθέσεις για τη συνέχεια:

– Εγκατάσταση και εξοικείωση με το λογισμικό Quartus (πληροφορίες στην ασύγχρονη εκπαίδευση)

– Υλοποίηση της 1ης εργαστηριακής άσκησης ατομικά (έχει ανέβει στην ασύγχρονη εκπαίδευση με προθεσμία μέχρι 1/12 και ώρα 23:00)