Digitális rendszerek, ngb au026 tárgy tematika és követelmény

Bevezetés (bináris logikai függvények megvalósítása, kanonikus alak, emlékezési feladatok, visszacsatolás, funkcionális teljesség problémája, a szintézis szempontjai: sebesség-ár-egyszerűség-áttekinthetőség-szervizelhetőség, műszaki-gazdasági kompromisszumra való törekvés, mibe kerül egy integrált áramkör, rendszer fogalma és jellemzői). Tárolók fajtái, átalakításuk, vezérlési tábla.

Áramkörrealizáció, technológiák összehasonlítása.

Automataelmélet, kombinációs és sorrendi automata, kimeneti és belső állapot fügvényrendszer, automatatípusok, Mealy és Moore modell. Automaták jellemzése (ütemdiagram, állapotgráf, Huffman-tábla), szinkron és aszinkron működés, órajel szerepe (kezdet, szélesség).

Hazárdok, sztatikus logikai hazárd megszüntetése redundáns lefedő tömbbel és kompenzáló késleltetéssel.
Gerjedés, kritikus versenyfutás.

Funkcionális egységek

Regiszterek – p-p, p-s, s-s (shift), s-p, megvalósítás D, SR, JK tárolókkal.

Kódátalakítók, információelméleti alapok, Hamming-távolság, entrópia, maximális entrópia, relatív entrópia, redundancia, relatív redundancia. Hibafelismerés és hibajavítás problémaköre, kódkészlet jellemzése, Forráskódolás és csatornakódolás célja. Paritásbit, paritásbitképzés, nagyobb Hamming-távolságú kódkészlet képzése, aránykód, egyszeres és csomós hibák. Markov-forrás.

Multiplexerek, demultiplexerek feladata, blokkvázlat, belső felépítés, működés, 4/1-es ill. 1/4-es egység bővítése 16/1-esre ill. 1/16-osra.

Komparátorok feladata, felépítés, soros és párhuzamos komparátor, a párhuzamos komparátor kiértékelő hálózatának feladata.

Számlálók. Felépítés, működés, előre illetve hátra számlálás, kódolásuk, frekvenciaosztás, számlálók összekapcsolása, ciklusrövidítés ill. ciklusbővítés. Négy bites bináris előre illetve hátra számláló T ill. JK tárolókkal.

Aritmetikai egységek. Egy bites összeadó, n bites soros összeadó egyetlen egy bites összeadóval, párhuzamos összeadó, a párhuzamos összeadás problémája.

A párhuzamos és soros műveletvégzés összehasonlítása (komparátor, paritásbitképzés, összeadás).

Memóriák, memóriatípusok, RAM, ROM (maszkprogramozott ROM, EPROM, EEPROM) technológiai megvalósítás, előny, hátrány, memóriabővítés: szóhossz illetve kapacitásbővítés.

D/A átalakítók, felépítés, blokkvázlat, működés, felbontás, …

A/D átalakítók, felépítés, működés, jellemzés. Direkt A/D. Szukcesszív approximációs A/D.

Univerzális digitális hardver blokkvázlat elemei (CPU-memória-I/O+vezérlő), szoftver és hardver jellemzés, címzések, utasítások, FETCH, utasításvégrehajtás, interrupt, DMA (Szittya Ottó: Digitális és analóg technika II. kötet, 11. fejezet első 30 oldala alapján).

Kitekintés: többértékű logikák, küszöbelem, majoritás-minoritás logika, Fuzzy halmazok és műveletek.

PLD változatok: PLA, PAL, ROM.

Közös részhálózat keresése.

Dekompozíció, a dekompozíció létezésének feltétele, dekompozíciós táblák vizsgálata, példa egyszerű diszjunkt dekompozícióra. Különbség közös részhálózat keresése és dekompozíció között.

Buszrendszerek, a buszra csatlakoztathatóság feltétele [áramlogika-feszültséglogika, harmadik állapot], busz (hálózat) struktúrák, PC belső és külső buszok, szinkron és aszinkron busz, ipari buszrendszerek, soros és párhuzamos illesztők, IEC busz.

Dr. Keresztes Péter: Digitális hálózatok, SZE Győr 2006.