[Back to Opetus - Teaching] 

TKT-1202 Digitaalisuunnittelu


2012-2013, periodit 1-2, 5 op.


Luennot


Periodi 1:
  • ke 12-14 S4 (3 ensimmäistä viikkoa)
  • to 12-14 TB104
Periodi 2:
  • ke 12-14 TB104


Luennoitsija Matti Haavisto

Kurssin kuvaus opinto-oppaassa.

Kurssi luennoidaan periodeilla 1-2. Luentoja on yhteensä 15+1 kpl.

Kalvot ja luentoaikataulu ovat POPissa.

Kurssin luennot antavat tarvittavan teoriapohjan ja pakollisilla harjoituksilla halutaan varmistaa oppiminen käytännössä, sillä tavoitteena on oikeasti toimivien laitteiden suunnittelu oikeita tuotteita ja sovelluksia varten. Opiskelu painottuu harjoitustöihin.


[Back to previous]

Harjoitukset

Kurssin suorituksessa painotetaan käytännön osaamista harjoituksissa. Harjoituksista voi saada bonuksia tenttiin.
Harjoitusajat näet POP:sta

Harjoitussivulle

Suoritusvaatimukset

  • Tentti (max. 30p)
  • Hyväksytysti suoritetut harjoitukset

Kirjallisuus

Luento- ja tenttimateriaalin muodostavat kurssin kalvot. Tukevana kirjana käytetään M.D. Ercegovac, T. Lang, J.H. Moreno, Introduction to Digital Systems, John Wiley and Sons, 1999, ISBN 0471527998.

Luentorunko jakautuu kolmeen pääosaan, jotka ovat 

  1. kombinaatiologiikka
  2. sekventiaalinen logiikka ja tilakoneet
  3. soveltava suunnitelu

Kombinatorisen logiikan osalta edetään ripeästi, sillä kurssille osallistuvien oletetaan jo hallitsevan perusteet digitaalitekniikasta. Näitä ovat mm. Boolean logiikan hallinta ja Karnaugh'n karttojen avulla tapahtuva logiikan optimointi. Kurssin painopistealueena on sekventiaalinen logiikka ja tilakoneet.


Miksi valitsen tämän kurssin

Tällä kurssilla opit suunnittelemaan digitaalisia järjestelmiä teollisuussovelluksiin ja –tuotteisiin. Erityisenä painotuksena on ohjelmoitavien logiikkapiirien (FPGA) käyttö toteutusalustana, sillä niiden käyttö kasvaa entisestään tulevaisuudessa ASIC-projektien kustannusten noustua huomattavasti. Samaan aikaan FPGA-piirien hinta on alentunut ja ominaisuudet parantuneet. Niinpä FPGA löytyy ytimenä jopa joissakin massakuluttajatuotteissa, kuten digibokseissa.

Käytämme tällä kurssilla Alteran FPGA-kehitysalustaa, johon opit toteuttamaan niin logiikkaa kuin tilakoneitakin. Lisäksi opit hallitsemaan suorituskykyyn liittyvät
ajoitusparametrit ja logiikan oikean toiminnan kannalta kriittiset suunnitteluvaihtoehdot ja rajoitukset. 

Miten jatkan tästä eteenpäin

Tietokonetekniikan laitos on johtava sulautettujen moniprosessorijärjestelmien tutkimustyössä,
ja tätä osaamista tarjoamme omaksuttavaksi myös sinulle.

Siksi voit jatkaa saman alustan kanssa Tietokonetekniikan laitoksen muilla kursseilla aina siihen asti,
että sinulla on edistyksellinen moniprosessorijärjestelmä (MP-SoC) sisältäen reaaliaikakäyttöjärjestelmillä
varustetut prosessorit, tehokkaan kommunikointiverkon ja VHDL-kielellä kuvattuja logiikkalohkoja. Kaikki tämä yhdellä FPGA-piirillä!

Laitteistonkuvauskieliin (VHDL) perustuva suunnittelu sisältyy kurssiin TKT-1212 Digitaalijärjestelmien toteutus, joten oppikirjan VHDL:ää käsittelevät osat eivät sisälly kurssimateriaaliin.

Jos kuitenkin olet kiinnostunut VHDL:stä jo tässä vaiheessa, varoitettakoon että oppikirjassa annetut VHDL-esimerkit on pääsääntöisesti tarkoitettu vain järjestelmien mallinnukseen ilman realistista yhteyttä käytännön toteutuksiin. Siksi ne eivät sovellu oikeaan digitaalisuunnitteluun. Älä opettele siis VHDL-kielen käyttöä digitaalisuunnittelussa näiden esimerkkien avulla!



Last modified: