Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Układy logiczne

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103B-TExxx-ISP-ULOG Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Układy logiczne
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Technika cyfrowa )-Elektronika, Telekomunikacja-inż.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

ULOG

Numer wersji:

2

Skrócony opis:

Rewolucyjny rozwój technologii mikroelektronicznych spowodował, że projektowanie systemów cyfrowych może być realizowane wyłącznie za pomocą komputerowych narzędzi projektowania. Celem wykładu jest omówienie zaawansowanych metod syntezy logicznej niezbędnych do zrozumienia nowoczesnych narzędzi projektowania systemów cyfrowych. Dlatego głównymi zagadnieniami omawianymi na wykładzie są m.in. heurystyczne metody minimalizacji funkcji boolowskich, redukcja argumentów, synteza wielopoziomowa, dekompozycja funkcjonalna, kodowanie stanów oraz dekompozycja automatów. Ponadto wykład wskazuje na istotne związki układów logicznych z niektórymi zagadnieniami informatyki takimi jak maszynowe uczenie lub eksploracja wiedzy.

Pełny opis:

Rewolucyjny rozwój technologii mikroelektronicznych spowodował, że projektowanie systemów cyfrowych może być realizowane wyłącznie za pomocą komputerowych narzędzi projektowania. Celem wykładu jest omówienie zaawansowanych metod syntezy logicznej niezbędnych do zrozumienia nowoczesnych narzędzi projektowania systemów cyfrowych. Dlatego głównymi zagadnieniami omawianymi na wykładzie są m.in. heurystyczne metody minimalizacji funkcji boolowskich, redukcja argumentów, synteza wielopoziomowa, dekompozycja funkcjonalna, kodowanie stanów oraz dekompozycja automatów. Ponadto wykład wskazuje na istotne związki układów logicznych z niektórymi zagadnieniami informatyki takimi jak maszynowe uczenie lub eksploracja wiedzy.

Treść wykładu
Informacje ogólne i pojęcia podstawowe. Technologie współczesnej mikroelektroniki. Aspekty elektroniczne i technologiczne układów logicznych. Układy specjalizowane ASIC. Układy PLD/FPGA. Rola i znaczenie syntezy logicznej. Algebra Boole`a. Przekształcanie wyrażeń boolowskich. Podstawowe funktory logiczne (AND, OR, NAND, NOR, EXOR). Układy kombinacyjne. Synteza dwupoziomowa. Minimalizacja funkcji boolowskich (mapa Karnaugha, pojęcie implikantu). Realizacje bramkowe i w strukturach FPGA. (4g).

Heurystyczne metody komputerowe minimalizacji funkcji boolowskich. Metoda Espresso. Pojęcie kostki. Procedura ekspansji. Macierz blokująca. Pokrycie kolumnowe. Procedura Irredundant cover. Kofaktor. Tautologia. Pojęcie kostki względnie zasadniczej, bezwzględnie i względnie nadmiarowej. (4g).

Redukcja argumentów. Redukty funkcji boolowskich. Pojęcie zmiennej niezbędnej. Macierz porównań i funkcja wyróżniająca. (2g).

Synteza wielopoziomowa. Dekompozycja funkcji booloowskich. Metoda klasyczna. Tablica dekompozycji. Relacja zgodności. Maksymalne klasy zgodne. Graf zgodności i niezgodności. Związki z kolorowaniem grafu. Synteza logiczna dla struktur FPGA. (2g).

Dekompozycja metodą rachunku podziałów. Ogólne twierdzenie o dekompozycji. Obliczanie podziałów reprezentujących składowe dekompozycji. Metoda systematyczna. Relacja zgodności na zbiorze bloków podziału. Klasy zgodności. Pojęcie r-przydatności. Dekompozycja nierozłączna. Obliczanie zbioru wspólnego. Wyznaczanie zbioru wolnego i związanego. Zastosowania w syntezie układów z pamięciami. (4g).

Układy sekwencyjne. Pojęcie automatu skończonego. Synteza abstrakcyjna, strukturalna i kombinacyjna. Minimalizacja liczby stanów. Algorytmy minimalizacji: algorytmy maksymalnych klas zgodności i ich związek z kolorowaniem grafów. Synchroniczne układy sekwencyjne. Automaty elementarne (przerzutniki). Obliczanie funkcji wzbudzeń. (4g).

Kodowanie stanów wewnętrznych. Pojęcie podziału zamkniętego. Dekompozycja automatu: szeregowa i równoległa. (2g).

Układy asynchroniczne. Metody syntezy. Zjawiska fizyczne: wyścigi i hazardy. Bezpieczne kodowanie stanów. Zabezpieczanie automatu przed wyścigami krytycznymi. (2g).

Układy sekwencyjne z pamięciami. Kodowanie wstępne. Kodowanie wtórne. Synteza układu modyfikacji adresu. Obliczanie adresowania i zawartości pamięci mikroprogramu. (2g).

Układy cyfrowe. Cyfrowe bloki funkcjonalne. Podstawowe układy kombinacyjne: kodery, dekodery, multipleksery, demultipleksery, sumatory. Bloki sekwencyjne: rejestry, liczniki. Pamięci ROM. Bloki wykonawcze i sterujące. Przykład syntezy strukturalnej. (1g).

Synteza logiczna układów cyfrowych. Odwzorowanie technologiczne. Problemy implementacji komputerowej. Wady systemów komercyjnych. Struktury bramkowe. Struktury komórkowe. Synteza logiczna, strukturalna i behawioralna. (1g)

Algorytmy syntezy logicznej w inżynierii wiedzy. Redukcja atrybutów. Redukty tablic danych. Generacja reguł decyzyjnych metodą ekspansji. (2g).


Uwaga: plansze do wykładów dostępne w Internecie
http://www.zpt.tele.pw.edu.pl/pomoce.htm



Treść ćwiczeń
Algebra Boole`a. Upraszczanie wyrażeń boolowskich. Minimalizacja fukcji boolowskich: metoda Karnaugha, metoda ekspansji, obliczanie kostek względnie zasadniczych, względnie i bezwzględnie nadmiarowych. Obliczanie reduktów funkcji boolowskich.
Dekompozycja funkcji boolowskich. Przykład metody klasycznej wg tablic dekompozycji. Obliczanie podziału ?G. Dekompozycja nierozłączna.
Synteza układów sekwencyjnych. Minimalizacja liczby stanów. Obliczanie funkcji wzbudzeń - poglądowo. Kodowanie - obliczanie podziałów zamkniętych i wyznaczanie zależności funkcyjnych. Synteza układów modyfikacji adresu. Redukcja atrybutów. Uogólnianie reguł decyzyjnych.

Literatura:

    1. T. Łuba, Synteza układów logicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2005.

    2. J. Astola, R. Stanković. Fundamentals of Switching Theory and Logic Design. Dordrecht: Springer, 2006.

    3. U. Stańczyk, K. Cyran, B. Pochopień. Theory of logic circuits - volume 1 Fundamental issues. Publishers of the Silesian University of Technology, Gliwice 2007.

    4. S. Yanushkevich, V. Shmerko. Introduction to Logic Design. CRC Press, 2008.

    5. C. Zieliński, Podstawy projektowania układów cyfrowych. PWN, Warszawa 2003.

    6. T. Sasao. Switching Theory for Logic Synthesis. Kluwer Academic Publishers, 1999.

    7. S. Hassoun, T. Sasao, R. Brayton (ed.), Logic Synthesis and Verification, Kluwer Academic Publishers, 2002.

    8. G. De Micheli, Synthesis and Optimization of Digital Circuits. McGraw-Hill, New York, 1994. Również tłumaczenie polskie, Synteza i optymalizacja układów cyfrowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1998.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. letni" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2020-02-22 - 2020-09-30

Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Wielgus
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Wielgus
Prowadzący grup: Bartosz Dec, Dawid Rosołowski, Krzysztof Siwiec, Andrzej Wielgus
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2019-02-18 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 155 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 155 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Tomaszewicz
Prowadzący grup: Danuta Ojrzeńska-Wójter, Dawid Rosołowski, Paweł Tomaszewicz, Andrzej Wielgus
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 310 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 310 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Tomaszewicz
Prowadzący grup: Danuta Ojrzeńska-Wójter, Dawid Rosołowski, Krzysztof Siwiec, Paweł Tomaszewicz, Andrzej Wielgus
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2018-02-19 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 110 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 110 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Tomaszewicz
Prowadzący grup: Henryk Kułakowski, Danuta Ojrzeńska-Wójter, Dawid Rosołowski, Paweł Tomaszewicz, Andrzej Wielgus
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 155 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 155 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Tomaszewicz
Prowadzący grup: Paweł Tomaszewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2017-02-20 - 2017-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 136 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 136 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Mariusz Rawski
Prowadzący grup: Mariusz Rawski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba, Mariusz Rawski
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba, Mariusz Rawski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2016-02-23 - 2016-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2015-02-23 - 2015-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2014-02-24 - 2014-09-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 160 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2012-10-01 - 2013-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 140 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 140 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Tadeusz Łuba
Prowadzący grup: Tadeusz Łuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.