IE05 Digital Design Ahed Heani KTH/ICT/ES heani@kth.se
Kursens ål Att lära ut de teoretiska grunderna för analys och konstruktion av kobinatoriska och sekventiella digitala kretsar Att geno praktisk problelösning ge en förståelse för de olika design-/konstruktions-faserna i syfte att kursdeltagarna ska behärska konstruktion av enkla kobinatoriska och sekventiella digitala syste IE05 Digital Design
Kursens ål Att lära kursdeltagarna en designetodik Specification (function and other characteristics) Analysis Design / Synthesis Ipleentation (network of odules) Att ed hjälp av denna etodik kunna konstruera enkla digitala syste IE05 Digital Design 3
What are the follow up courses IE05, IL7 Idea, Concept realisable as a Digital Design Synthesisable RTL VHDL Algorith C IL450 P4 Verification is a uch bigger proble Library of Pre-designed Pre-verified Pre-characterized Building Blocks IL5 Constraints Area Perforance Power/Energy Tie to Market Manufacturability Operating Conditions IL7 Digital Design using HDL (Hardware Description Languages) IL450 Syste Level Validation IL5 Ebedded Hardware Design
Advantages of studying in English Introducera studenterna till engelska och engelsk kurslitteratur Nästan all relevant litteratur ino änet är på engelska Engelska är arbetsspråk i alla större svenska internationella bolag Att tala engelska (någorlunda) flytande är en förutsättning för en fragångsrik karriär so civilingenjör IE05 Digital Design 5
Eaination och upplägg Eaination LABA, hp Betyg: G/U TENA, 4.0 hp Betyg A-E/F Föreläsningar - 8 h (4h) Övningar - 6 h (8h) Laborationer - 8 h (4h) IE05 Digital Design 6
Kurslitteratur Kursbok Brown/Vranesic, Fundaentals of Digital Logic with VHDL Design (3rd edition), Mc-Graw-Hill, 009 (Kårbokhandeln) Mer aterial finns på websida https://www.kth.se/social/course/ie05/ Förläsningsbilderna läggs ut på websidan efter lektionen! IE05 Digital Design 7
Översikt Kursinnehåll Nuber Representation Digitala byggeleent Kobinatoriska syste Digital Aritetik Synkrona syste och tillståndsaskiner Asynkrona syste och tillståndsaskiner Lite större digitala syste o processorn och datorer Vi koer inte att gå igeno VHDL i någon större utsträckning det är en hel kurs i sig. IE05 Digital Design 8
Glö inte att tepot är ycket högre på KTH än på gynasiet! En civilingenjör har ett stort ansvar för sahället och åste därför har en gedigen utbildning! IE05 Digital Design 0
Personal Föreläsare Ahed Heani Övningar Fredrik Lundeval Laborationer (utförs i Kista) Willia Sandqvist Eainer Ingo Sander IE05 Digital Design
Tentaen Tentaen äger ru på Capus Valhallavägen Aktuell inforation på KTH:s websidor Ordinarie tentaen, Friday 06-0-5 4:00-8:00 E36,E5,E5,E53 Anälan krävs Senast två veckor innan tentaen! Rutinerna för anälan koer att inforeras i er detalj senare IE05 Digital Design
Laborationer Laborationer utförs i Kista KTH-Kista, Electru Anälan krävs och görs via Daisy-systeet https://daisy.ict.kth.se/ Personliga förberedelseuppgifter, kontrollera din personliga kod i Daisy Obligatoriska labbförberedelser. Var beredd att redovisa untligt vid tavlan på laborationen. IE05 Digital Design 3
Kontakt ed KTH-Personal Föreläsaren försöker att vara tillgänglig under rasten och en stund efter lektionen Utnyttja den tiden Mail KTH-personal dränks i ailfloden, så det kan ta en stund tills vi hinna svara på ett e-ail Titta först på websidan o du har en fråga Skicka tydliga och klara ail till rätt person Använd din KTH-ailadress! Kalla ditt eddelande IE05 :, så att vi lätt hittar kursrelaterade brev IE05 Digital Design 4
Mer inforation finns på webben! Det är inte öjligt att gå igeno all inforation under lektionen Besök hesidan (uppdateras kontinuerligt under kursen) https://www.kth.se/social/course/ie05/ IE05 Digital Design 5
Soe thing about e
Why Digital?
Binära tal Digitaltekniken använder bara två siffersyboler: 0 och Enkelt att ipleentera varje värde otsvarar en spänningsnivå,t e 0 Volt otsvarar 0 5 Volt otsvarar Hur kan an då representera vanliga tal? IE05 Digital Design 8
Deciala talsysteet I det deciala talsysteet har an 0 olika siffersyboler: 0 till 9 Ett decialtal representeras ed en sekvens av siffersyboler Positionen i sekvensen ger siffrans vikt och ultipliceras ed en potens av 0 (basen i decialsysteet är 0) ( 653) 0 0 6 0 50 3 0 IE05 Digital Design 9
Representation av ett heltal Representation av ett decialtal Deciala talsysteet IE05 Digital Design 0 0 0 0 0 0 0 0 N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 N 0 0 0 3 0 5 0 6 (6.53) 0 0 0 3 0 5 0 6 653) (
Binära talsysteet Binärsysteet fungerar på saa sätt so decialsysteet, en an använder basen i stället för 0! 0 N 0 (0) 0 0 (6) 0 (.0) 0 0 (3.5) 0 IE05 Digital Design
I det oktala talsysteet är basen 8 och däred används siffersybolerna 0 till 7 Oktala talsysteet IE05 Digital Design 0 0 8 8 8 8 8 8 8 N (65.3) 8 6 8 5 8 0 3 8 (53.375) 0
Headeciala talsysteet I det headeciala talsysteet är basen 6 och däred används siffersybolerna 0 till 9 och A till F 0 N6 6 6 6 0 6 6 6 ( AE.8) 0 6 06 46 86 (74.5) 0 IE05 Digital Design 3
En allän forulering kan erhållas för basen b Talsyste ed basen b IE05 Digital Design 4 0 0 b b b b b b N b
Heltalen för olika talsyste 8 0 6 0 0 0 0 0 3 3 3 00 4 4 4 0 5 5 5 0 6 6 6 7 7 7 000 0 8 8 00 9 9 00 0 A 0 3 B 00 4 C 0 5 3 D 0 6 4 E 7 5 F 0000 0 6 0 IE05 Digital Design 5
Quick question Vilket headeciala tal otsvarar det binär talet 0000? A: 3 B: 3 C: 7
Ovandling ellan deciala Ovandling från binär till decial är trivial Ovandlingen från decialtal till binärtal görs geno upprepade delning ed Resten ger siffervärdet och binära tal Siffrorna koer i ovänd ordning Least Significant Bit (LSB) koer först 53 6 3 6 3 6R 3R0 6R 3R0 R 0R 5 0 (LSB) 3 4 0 0 (M SB) Dvs 53 decialt otsvarar 00 binärt IE05 Digital Design 7
Saanfattning Det finns olika talsyste Digitaltekniken använder det binära talsysteet Man kan ovandla tal ellan olika talsyste IE05 Digital Design 9