A54X111 Logické obvody (LOGO)

Studijní obor: Aplikovaná informatika v dopravě

Semestr: 1

Typ studijního předmětu: povinně volitelný

Celkový hodinový rozsah výuky: přednáška + cvičení, 2-2, klasifikovaný zápočet

Počet kreditů: 4

Garant předmětu: doc.Ing.Vladimír Schejbal, CSc. – KEEZ, DFJP,UPa

Nutné splněné povinnosti: Základy elektroniky (bakalářské studium)

Podmínky pro absolvování předmětu: zápočtem se potvrzuje, že se student zúčastňoval v požadované míře povinné výuky a že splnil požadavky, jimiž bylo udělení zápočtu podmíněno. Podmínky udělení zápočtu určuje přednášející.

Anotace předmětu:

Cíl předmětu:

Seznámení s teorií a praxí syntézy logických obvodů a potřebnými technologiemi. Logické obvody kombinační a sekvenční, asynchronní a synchronní , konečné automaty a jejich syntéza.
Obsah předmětu:

Kvantifikace veličiny číslem a realizace čísla fyzikální veličinou Číselné soustavy a jejich realizace od analogových přes víceúrovňové až po binární. Vhodnost jednotlivých realizací. Kódy binární, oktalové, hexadecimální. Kódy váhové a neváhové. Kód binární  a Grayův. Převody kódů. Provádění aritmetických operací pomocí logických funkcí. Logické operace. OR, AND, NOT. Minimální soubor funkcí. NAND a NOR.  Funkce XOR a tvorba dalších. De Morganovy zákony.  Kombinační logické obvody. Mapa Karnaughova a Svobodova. Termy a mintermy. Popis logických funkcí pomocí termů a map. Realizace kombinačních obvodů mechanicky, pomocí relé, pomocí stavebnic TTL a CMOS a pomocí hradlových polí. Vícevstupové logické obvody.Syntéza kombinačních logických obvodů. Metoda Mc Cluskey. Další metody – pomocí Karnaughovy mapy, víceúrovňová logika a význam dvojúrovňové logiky.Sekvenční logické obvody: Klopný obvod RS jako asynchronní kl.obv. Synchronní klopné obvody RST,JK,D. Význam kl.obvodu D. Teorie sekvenčních obvodů. Konečné automaty Mealy a Moore. Převody mezi nimi. Stavové diagramy, Určení minimálního počtu klopných obvodů, metody určování. Izolované části stavového diagramu. Signál RESET. Syntéza sekvenčních logických obvodů. Realizace  technologiemi: relé, stavebnice TTL a CMOS, mechanické.Mikrořadiče a jejich realizace pomocí čítačů s předvolbou. Paměť jako náhrada rozsáhlé soustavy kombinačních logických obvodů. Základní architektura počítače. Hazardní stavy a problematika jejich odstraňování

Seznam odborné literatury:

HRIANKA, M. Elektronické logické obvody - učebné texty - 1.vyd. VŠDS Žilina 1990 - AH/VH 20,62/21,15 ISBN 80-7100-066-3

McCLUSKEY, E.,J. Logic design principles. Prentice-Hall, USA, 1986. ISBN 0-13-539768-5

PETŘÍKOVÁ, I. Logické obvody  - Ostrava : Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2001. - 155 s. ISBN 80-7078-925-5