454-0507/01 – Logické obvody (LO)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Zdeněk Diviš, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Zdeněk Diviš, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BUR197 Ing. František Buriánek
DIV20 prof. Ing. Zdeněk Diviš, CSc.
GAN020 Ing. Artem Ganiyev
HRB02 Ing. Roman Hrbáč, Ph.D.
JAH01 Ing. Michal Jahelka, Ph.D.
MEC045 Ing. Jaromír Mec
MER70 Ing. Přemysl Mer, Ph.D.
NEM204 Ing. Adam Němček
NOV24 Ing. Radek Novák, Ph.D.
PET63 Ing. Iva Petříková, Ph.D.
SKA109 Ing. Jan Skapa, Ph.D.
URB204 Ing. Michal Urbánek
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 2+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět zapojení kombinačních a sekvenčních obvodů sestavených z integrovaných obvodů. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti číslicových obvodů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Logické kombinační obvody - charakteristika logického systému, logická proměnná, logický operátor, zákony boolovy algebry, logické funkce v součtovém a součinovém tvaru, minimalizace funkcí, realizace kombinačních obvodů, hazardní stavy v logických obvodech, způsob odstranění, logické sekvenční obvody synchronní a asynchronní, popis funkcí přechodů a výstupů, analýza synchronních ekvenčních obvodů, paměťové členy RS, RST, D, JK, registr, posuvný registr, obousměrný posuvný registr, čítače synchronní a asynchronní, zvláštní klopné obvody, multiplexer a demultiplexer, binární sčítačky, násobičky a generování porovnávacích funkcí.

Povinná literatura:

Diviš,Z., Chmelíková,Z., Zdrálek,J.: Logické obvody, VŠB - TU Ostrava, 1999 Frištacký N.: Logické systémy, ALFA Bratislava,1986 Podlešák J., Skalický P.: Spínací a číslicová technika, ČVUT Praha, 1994 Petříková,I.: Logické obvody - příklady, VŠB-TUO, 2001

Doporučená literatura:

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 Svoboda A. and White D. E.: Advanced logical circuit design techniques; Garland StPM Press 1979; ISBN 0-8240-7014-3

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Studenti vypracovávají během semestru dvě samostatné práce a samostatně navrhují a zapojují kombinační a sekvenční obvody. Bodové hodnocení je podrobně uvedeno v odkazu Podmínky absolvování předmětu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Charakteristika logického systému, proměnné, logické hodnoty, číselné soustavy, vzájemné převody mezi soustavami. Boolovská funkce úplná, neúplná, tabulkové, vektorové a geometrické vyjádření funkcí. Kombinační obvody, logické operátory, zápis logické funkce v součtovém a součinovém tvaru, Boolova algebra pro zjednodušování funkcí, pravidla De Morganova. Minimalizace funkcí pomocí Karnaughových map, minimalizační metoda Mc Cluskeho. Realizace kombinačních obvodů, charakteristické hodnoty logických integrovaných obvodů a jejich přenosová charakteristika, realizace členy NAND a NOR, vícevstupovými hradly, obvody AND-OR-INVERT,obvody s otevřeným kolektorem, programovatelnými obvody. Hazardní stavy v logických obvodech, statický, dynamický, souběhový hazard, způsob odstranění. Logické sekvenční obvody, charakteristika, Mealyho a Moorův typ, synchronní a asynchronní obvody, popis funkcí přechodů a výstupů. Analýza synchronních sekvenčních obvodů, diagram signálních toků, orientovaný graf, paměťové členy RS, T Analýza synchronních sekvenčních obvodů,typu D, JK. Návrh synchronních sekvenčních obvodů, sestavení výstupních a budících Boolovských funkcí, realizace paměťového členu klopným obvodem D, JK, realizace sekvenčního obvodu pomocí paměti PROM. Analýza asynchronních sekvenčních obvodů se synchronizovanými paměťovými člen. Základní standardní zapojení, registr, posuvný registr, obousměrný posuvný registr, čítače synchronní a asynchronní, zvláštní klopné obvody, multiplexer a demultiplexer. Řadiče, návrh posuvných registrů pro generování binární posloupnosti, řadiče obvodové a mikroprogramové. Zobrazování čísel v pohyblivé řádové čárce, návrh binární sčítačky Realizace násobičky a generování porovnávacích funkcí. Cvičení: Podmínky zápočtu, bezpečnostní školení, převody mezi soustavami. Návrh kombinačních obvodů pomocí Booleovy algebry. Laboratoře: Návrh kombinačních obvodů pomocí Karnaughovy mapy a realizace modulovým systémem RC2000. Praktické zapojování kombinačního obvodu. Odevzdání samostatné práce 1. Odevzdání samostatné práce 1. Kontrolní test 1: Kombinační obvody - písemná část, praktická část. Analýza a syntéza klopných obvodů RS, D a JK s využitím programu logického analyzátoru. Návrh a realizace synchronních obvodů Moorova typu s paměťovými členy D a pamětí PROM. Návrh a realizace synchronních obvodů Moorova a Mealyho typu s paměťovými členy JK. Návrh a realizace obvodů pro generování binární posloupnosti. Kontrolní test 2: Sekvenční obvody - návrh a realizace sekvenčního automatu. Odevzdání samostatné práce 2. Odevzdání samostatné práce 2, zápočet. Projekty: 1. projekt: Návrh kombinačního obvodu pro 6 vstupních proměnných a dvě výstupní funkce metodou Mc Cluskey a Booleovou algebrou. Realizace pomocí hradel a paměťového obvodu. 2. projekt: Návrh sekvenčního obvodu pro 7 stavů a 1 vstupní proměnnou a paměťový člen uvažujte typu D a JK. Návrh proveďte i pomocí paměťového prvku. Realizace sekvenčního obvodu.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2009/2010 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 44 (44) 12
                SP1 hradla Semestrální projekt 4  0
                SP1 paměť Semestrální projekt 2  0
                KO 1 Laboratorní práce 6  0
                SP2 hradla Semestrální projekt 4  0
                SP2 paměť Semestrální projekt 2  0
                KO 2 Laboratorní práce 6  0
                SO Laboratorní práce 20  0
        Zkouška Zkouška 56  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku