440-2204/02 – Programovatelné logické prvky (PLP)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jaroslav Zdrálek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jaroslav Zdrálek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení2022/2023
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PAR0038 Ing. Pavol Partila, Ph.D.
ZDR20 doc. Ing. Jaroslav Zdrálek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 7+10

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět aplikacím číslicovým systémům a jejich návrhu pomocí programovatelných logických obvodů. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti programovatelných logických prvků.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Programové prostředky návrhu programovatelných logických prvků, jazyk VHDL. Základní architektura programovatelných logických prvků - AND/OR matice, PROM, PLA, PAL, GAL. Základní stavební bloky PLP prvků vyšší integrace. CPLD a FPGA. Systémové a elektrické vlastnosti PLD prvků. Způsob programování ISC a testování BS. Praktické návrhy od kombinačních logických obvodů, sekvenčních logických obvodů až po jejich realizaci v reprogramovatelných PLP prvcích.

Povinná literatura:

- J. Zdrálek: Programovatelné logické prvky; skripta VŠB-TU Ostrava 2006; ISBN 80-248-1060-3 - Bhasker J.: A VHDL Primer, Third edition; Prantice Hall 1999, ISBN 0-13-096575-8 - Wakerly J. F.: Digital Design, Principles and Practices; Prentice Hall 2006; ISBN 0-13-186389-4 - Katz R. H. and Borriello G.: Contemporary logic design; Prentice Hall 2005; ISBN 0-201-30857-6 - Roth Ch. H. Jr.: Fundamentals of logic design; Thomson Brooks/Cole 2004; ISBN 0-534-37804-8

Doporučená literatura:

- Digital design seminar; Literature of Texas Instruments 1997; sdyde01a - Design Kit, Programmable Logic Guide; literature of XILINX 2003 - Chu P. Pong: FPGA Prototyping by VHDL Examples: Xilinx Spartan-3 Version (Hardcover); Wiley-Interscience (February 4, 2008); ISBN-10: 0470185317; ISBN-13: 978-0470185315 - Zeidman R.: Designing with FPGAs and CPLDs; CMP Books (September 2002); ISBN-10: 1578201128; ISBN-13: 978-1578201129 - Grout I.: Digital Systems Design with FPGAs and CPLDs; Newnes (March 27, 2008); ISBN-10: 075068397X; ISBN-13: 978-0750683975 - Wilson P.: Design Recipes for FPGAs; Newnes (June 18, 2007); ISBN-10: 0750668458; ISBN-13: 978-0750668453 - Hauck S., DeHon A.: Reconfigurable Computing: The Theory and Practice of FPGA-Based Computation (Systems on Silicon); Morgan Kaufmann (November 9, 2007); ISBN-10: 0123705223; ISBN-13: 978-0123705228

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Řešení dvou projektů. Realizace jednoho projektu. Zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Vývojový systém pro programovatelné logické obvody, jednotlivé fáze návrhu, základní prvky jazyka VHDL, entita, architektura. Základní prvky jazyka VHDL - deklarace, objekty VHDL, datové typy. Základní příkazy jazyka VHDL - dataflow programování. Základní příkazy jazyka VHDL - sekvenční programování. Základní příkazy jayka VHDL - strukturální modelování. Popis kombinačních a sekvenčních obvodů pomocí jazyka VHDL. Popis číslicových systémů na úrovni hradel, registrů a bloků. Základy zobrazení informací na displejích. Charakteristika programovatelných prvků, kategorizace podle jednotlivých kritérií, definice pojmů, použitá symbolika. Třídění PLD prvků, programovatelné obvody typu PROM, PLA, PAL a GAL. Základní stavební bloky CPLD a FPGA prvků. Systémové vlastnosti PLD prvků, elektrické vlastnosti PLD obvodů. SoC - Systémy na čipu, analogové programovatelné obvody. Projekty: Návrh kombinačního logického obvodu. Návrh sekvenčního logického obvodu. Realizace návrhu. Laboratoře: Seznámení se systémem překladu HDL. Bezpečnostní školení. Ukázkový návrh. Seznámení se systémem překladu HDL. Seznámení se systémem překladu HDL. Zadání samostatné práce č. 1 - návrh kombinačního logického obvodu. Zadání úkolu č. 3 - realizace jednoho z návrhu Řešení samostatné práce č. 1. Řešení samostatné práce č. 1. Programování PLP prvku a ověření funkce navrženého kombinačního logického obvodu. Hodnocení zadání č. 1. Zadání úkolu č. 2 - návrh sekvenčního logického obvodu Řešení samostatné práce č. 2. Řešení samostatné práce č. 2. Řešení samostatné práce č. 2. Programování PLP prvku a ověření funkce navrženého sekvenčního logického obvodu, hodnocení zadání č. 2 a 3.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2022/2023 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 44  2
        Zkouška Zkouška 56  7 3
Rozsah povinné účasti: Skutečný zájem studenta se projeví jeho účasti na přednáškách a cvičeních.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2022/2023 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B0714A060011) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0714A060011) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.