Logički dizajn (ETF RIO LD 2360)

Opšte informacije

Naziv kursa

Logički dizajn

Oznaka (šifra) predmeta

ETF RIO LD 2360

Studij

ETF-B

Odsjek

Računarstvo i informatika

Godina

2

Semestar

3

Tip

Obavezni

ECTS

5

Ukupno sati nastave

60

Sati predavanja

40

Sati vježbi

20

Sati tutorijala

0

Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student

  Svrha ovog predmeta je uvođenje studenta u principe logičkog dizajna i projektovanja osnovnih komponenti digitalnog računara tradicionalnim i savremenim metodama. U hijerarhiji apstrakcija počinje od logičkih kola i završava sa jednostavnim ali funkcionalnim mikroprogramiranim procesorom (centralnom procesnom jedinicom) i njegovim mašinskim jezikom. Studenti treba da razumiju principe na kojima rade jednostavni računarski sistemi, kao i prednosti i nedostatke hardverskog i softverskog rješavanja problema. Preduslovi za razumjevanje gradiva ovog kursa su poznavanje osnova digitalne (prekidačke) elektronike kao i osnova računarstva. Ovaj kurs predstavlja preduslov za razumjevanje računarskih arhitektura.

Program

  1.Osnovni pojmovi analogne i digitalne tehnike, istorijat digitalnih računara.  

2.Brojni sistemi, operacije i kodovi - Decimalni brojevi. binarni brojevi, konverzija Kompl. kodovi, brojevi sa predznakom, aritmetičke operacije sa njima. Brojevi sa pokretnim zarezom Oktalni, heks, BCD, Grey, excess-3, alfanumerički ASCII, paritet.  

3.Boole-ova algebra Operacije i iskazi, Pravila, DeMorganova teorema Standardne forma Boole-ovih izkaza, tabele istine, Karnaugh-ove mape, Logička kola- Ne. i. ili. ni, nili, xor, xnor.  

4.Projektovanje osnovnih kombinacionih i sekvencijalnih struktura - univerzalnost NI i NILI kola, I u ILI, ILI u I, HA, FA, ripple carry i LA carry, Koderi, dekoderi, konvertori, MUX/demux, party gen/check, barrell šifter, ALU, tipovi automata, memorijski elementi - latch-evi, okidanje nivoom i ivicom, asinhroni i sinhroni brojači naviše-naniže, registri, shift i burrel registri, Johnsonov brojač.  

5.Sabirnice- sinhrone, asinhrone, serijske, paralelne, protokoli, arbitriranje, prekidi.  

6.Memorijske strukture Bit-bajt-riječ, adresiranje, vrste memorijskih komponenti, pojektovanje memorijskih struktura, dekodiranje, memorijski ciklusi, Cache memorija. Podsistem masovne memorije. 

7.Ogledni procesor - put podataka, uloge registara, skup instrukcija, cilkus na putu podataka mikroinstrukcija, mikroprogramiranje, mikroprogram. 

8.Upravljanje ulazno/izlaznim uređajima - prekidi, DMA,  

9.Virtuelne mašine. Blok-struktura personalnog računara.  

10.Primjeri na vježbama se rade u jednom od jezika za opis hardvera - HDL (VHDL, Verilog).

Literatura

Obavezna1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB siteu Fakulteta); 

2.Nosović, N,: "Osnove digitalnih računara" Univerzitetski udžbenik, Mag-Plus, Sarajevo 2003, UDK 004.382(075.8)
Preporučena1.J.F. Wakerly: "Digital Design Principles &Practices”, Pearson, 1999. 

2.Vincent P. Heuring, Harry F. Jordan, "Computer Systems Design and Archtecture”, Addison Wesley Longman, Inc., 1997 

3.Thomas L. Floyd, "Digital Fundamentals”, Prentice-Hall, 1997

Didaktičke metode

  U prvoj polovini kursa, kroz predavanja, bit će prezentirana opšti pojmovi logičkog projektovanja digitalnih podsklopova, na osnovu kojih će se kasnije jednostavnije razumjevati složeniji računarski podsistemi. 

U drugom dijelu kursa, predavanja su fokusirana na objašnjavanje jednostavnog procesora čije komponente su detaljno analizirane u prvom dijelu. 

Vježbe u laboratoriji imaju za cilj da, pomoću naprednih alata za razvoj hardvera, demonstriraju savremene koncepte CAD baziranog projektovanja digitalnih struktura. 

Osim toga, tokom vježbi, studenti će, koristeći znanja stečena na predavanjima, riješavati i druge probleme.

Način provjere znanja

  Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu: 

- prisustvo satima predavanja, vježbi i tutorijala: 10 bodova, student koji više od tri puta izostane s predavanja,vježbi i/ili tutorijala ne može ostvariti bodove po ovoj osnovi; 

- izrada domaćih zadaća: maksimalno 10 bodova; predviđena je izrada od 5 do 10 domaćih zadaća ravnomjerno raspoređenih tokom semestra; 

- parcijalni ispiti: dva pismena parcijalna ispita, pri čemu svaki pozitivno ocijenjen parcijalni ispit donosi 20 bodova; 

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario manje od 20 bodova ponovno upisuje ovaj kurs. 

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 40 i više bodova pristupa usmenom završnom ispitu; ovaj ispit sastoji se iz diskusije zadataka s parcijalnih ispita, domaćih zadaća i odgovora na jednostavna pitanja koja se odnose na teme kursa.  

Usmeni završni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu, student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova.
Student koji ne ostvari ovaj minimum pristupa usmenom dijelu popravnog ispita. 

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 20 i više bodova, a manje od 40 bodova, pristupa popravnom ispitu. Popravni ispit struktuiran je na slijedeći način: 

- pismeni dio koji je struktuiran na isti način kao i pismeni parcijalni ispit; u okviru ovog ispita student polaže zadatke iz tema za koje nije postigao prolaznu ocjenu (10 i više bodova) polažući parcijalne pismene ispite, 

- usmeni dio koji je struktuiran na isti način kao usmeni dio završnog ispita. 

Usmenom dijelu popravnog ispita može pristupiti student koji je nakon polaganja pismenog dijela popravnog ispita uspio stvariti ukupan skor od 40 i više bodova; ovaj skor sastoji se od bodova ostvarenih kroz: prisustvo nastavi, izradu domaćih zadaća, polaganje parcijalnih sipita i polaganje pismenog dijela popravnog ispita. 

Usmeni popravni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova.
Student koji ne ostvari ovaj minimum ponovno upisuje ovaj kurs.

Napomene

  Prilikom polaganja pismenog ispita, student može koristiti od strane nastavnika pripremljenu listu formula koje mogu biti od koristi prilikom rješavanja zadataka. Nije dozvoljeno korištenje drugih bilješki, knjiga, mobilnih telefona niti drugih elektronskih pomagala, osim džepnog elektronskog kalkulatora. 

Zadaci koje student treba riješiti na ispitu su istog tipa kao oni rješavani tokom izvođenja predavanja i tutorijala.