Digitaalitekniikka

Opit, miten tietokoneet ja muut digitaalilaitteet laskevat. Lisäksi opit digitaalitekniikan sovelluksista sekä mitä pitää huomioida käsiteltäessä digitaalisia signaaleja. Harjoituksissa pääset itse simuloimaan ja rakentamaan digitaalipiirejä käyttäen FPGA-kehitysalustaa.

Kurssilla käsitellään mm. seuraavat aihepiirit:

• Digitaalitekniikan peruskomponentit eli porttipiirit
• Digitaalipiirikaaviot ja niitä kuvaavat Boolen lausekkeet
• Boolen lausekkeiden käsittely: Boolen algebra ja Karnaugh'n kartta
• Numerojärjestelmät: binääriluvut, desimaaliluvut, heksadesimaaliluvut, oktaaliluvut
• Muunnokset eri numerojärjestelmien välillä
• Negatiiviset luvut ja murtoluvut binäärijärjestelmässä, koodit
• Yhteenlaskupiiri ja tietokoneen toimintaperiaatteet
• Digitaalisten signaalien käsittelystä: kvantisointi ja aliasilmiöt
• TIlakoneet: tilasiirtymäkaavio, tilakoneen toteutus D-kiikuilla
• Laskurit
• Siirtorekisteri ja bittisiirto-operaatiot
• Lauselogiikan päättelysääntöjä
• Tieteenfilosofiasta, tieteellisestä todistamisesta ja ajattelun vinoumista
• FPGA-kehitysalusta ja piirisimulaattori
• Veräjäpiirien simulointi graafisella ohjelmointikielellä
• VHDL-kielen alkeet
• Digitaalitekniikan sovelluksia ja sulautettujen järjestelmien perusteita
• Digitaalitekniikka ja energiankulutus