Uslov:Osnovna znanja iz oblasti digitalne elektronike.
Cilj:Upoznavanje sa arhitekturom i mogućnostima primene složenih programabilnih logičkih kola. Sticanje praktičnih znanja o načinima implementacije i testiranja sistema za digitalnu obradu signala u programabilnim logičkim kolima primenom softverskog razvojnog okruženja.
Ishod:Osposobljenost za samostalno projektovanje i implementaciju sistema za digitalnu obradu signala u programabilnim logičkim kolima CPLD i FPGA tipa primenom softverskog razvojnog okruženja. Osposobljenost za samostalno testiranje implementiranog hardvera simulacijom i u realnom vremenu.
Sadržaj predmeta
Teorijska nastava:
Pojam programabilne logike. Pregled tipova programabilnih logičkih kola (PLD).
Implementacije dizajna u programabilnim logičkim kolima PLA, PAL i ROM tipa.
Programabilna logičkih kola CPLD i FPGA tipa. Arhitektura makroćelije i logičkih blokova. Rutiranje provodnih veza, analiza kašnjenja i programiranje.
Grafički opis dizajna kombinacionih mreža. Hijerarhijski princip projektovanja hardvera.
Primeri složenih kombinacionih mreža. Upotreba ekspandera za implementaciju brzog komparatora i sabirača.
Sinhrona logika sa globalnim taktom. Sinhroni flip-flopovi sa multiplekserima. Implementacija registara, programabilnih tajmera i brojača.
Čitanje sadržaja tajmera i brojača u toku rada. Generator impulsno-širinske modulacije.
Primeri sinhrone ulazno-izlazne logike. Interfejs za inkrementalni enkoder. Implementacija digitalnog filatra sa većinskom logikom.
Mašina stanja. Detektor binarne sekvence. Brojač sa proizvoljnim modulom i sekvencom brojanja. Opis mašine stanja u AHDL jeziku.
Opis mašine stanja u AHDL jeziku. Analiza rada sekvencijalnih mreža. Reverzni inženjering.
Opis dizajna primenom VHDL programskog jezika. Pojam entiteta i arhitekture. Tipovi podataka.
Konkurentne i sekvencijalne strukture u VHDL jeziku. Primena za opis kombinacionih i sekvencijalnih mreža.
Komponente, funkcije i procedure u VHDL jeziku.
Strukturni i hijerarhijski model hardvera u VHDL jeziku.
Primena megafunkcija za realizaciju hardverskih interfejsa i složenih digitalnih sistema.
Praktična nastava:
Praktična nastava prati program teorijske nastave. Program predmeta usklađen sa preporukama IEEE/ACM Computing Curriculum: CE2004 Computer Engineering Body of Knowledge: CE-VLS 0-11.
Literatura
D. Prokin, D. Todović, Zbirka zadataka iz Programabilnih logičkih kola, VIŠER, 2007.
D. Prokin, D. Todović, Programabilna logička kola, Priručnik za laboratorijske vežbe, VIŠER, 2018.
M. Prokin, Mikroprocesorska elektronika, Akademska misao, Beograd, 2006.
J. Hamblen, T. Hall, M. Furman Rapid prototyping of digital systems, Springer, 2006.
D. Prokin Elektronske lekcije i interaktivni zadaci u Moodle okruženju
