Laboratório de Sistemas Digitais

Objectivos

Aquisição dos conceitos básicos sobre análise e projecto de sistemas digitais, bem como de práticas laboratoriais no desenvolvimento deste tipo de circuitos. No final do curso os alunos ficarão habilitados no projecto de circuitos digitais síncronos e assíncronos, recorrendo a lógica standard e escrita de módulos VHDL, e sua implementação em dispositivos de lógica programável.

Programa

• Introdução a sistemas digitais, sistemas de numeração e álgebra de Boole.
• Circuitos lógicos combinacionais.
• Circuitos lógicos sequenciais, controladores e autómatos finitos.
• Linguagens de descrição de hardware (HDL), VHDL.
• Elementos de suporte para o fluxo de dados (datapath).
• Projecto ao nível de transferências de registos (RTL).
• Optimização e compromissos no projecto de sistemas digitais.
• Tecnologias de implementação física, SSI ICs, ASICs, FPGAs, PLDs.
• Introdução ao processador programável

Laboratório

•  LAB1 – LEDs, contador e A/D com visor de 7 segmentos
•  LAB2 – Introdução ao Altera Quartus II: repetição do LAB1 utilizando placas FPGA UP2/DE2
•  LAB3 – Projecto e implementação de circuitos digitais combinacionais.
•  LAB4 – Flip-Flop’s, Circuitos Lógicos Sequenciais e Autómatos Finitos: Projecto de Controladores.
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•  LAB5 – Introdução à Descrição de Circuitos Lógicos em VHDL
•  LAB6 – Componentes Datapath e módulos da biblioteca UP-Core da Altera
•  LAB7 – Calculadora com ALU, teclado e VGA
•  LAB8 – Projecto a nível de transferência de registos - RTL
•  LAB9 – (teste laboratorial individual)
•  LAB10 – (uP)
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• (Os enunciados dos trabalhos estão na página da cadeira no WOC)

Bibliografia Principal

info sobre WileyPlus, livrarias, etc Frank Vahid, “Digital Design”, John Wiley and Sons, 2007. Frank Vahid, Roman Lysecky, “VHDL for Digital Design”, John Wiley and Sons, 2007.

Bibliografia Complementar

David Money Harris, Sarah L. Harris, “Digital Design and Computer Architecture”, Morgan Kaufmann, 2007.

John Wakerly, “Digital Design Principles and Practices”, Prentice Hall, 3rd edition, 2001.

Eduardo Sá Marta,  “Sistemas Digitais”, Secção de Textos da FCTUC: Caderno de apontamentos. CD-ROM de Sistemas Digitais da autoria do Eng. Eduardo Sá Marta com material diverso disponivel na bliblioteca.

Ponteiros

• Laboratoris de Sistemas Digitais
  • Página de Laboratorio de Sistemas Digitais no WOC . (tem que efectuar login e procurar Lab. Sistemas Digitais )
• Documentação sobre circuitos integrados, etc 
  • http://www.datasheetcatalog.com/
  • http://www.datasheetarchive.com/
  • 74-series IC data sheet index
  • Electronics Club (informação diversa e datasheets )
  • http://www.farnell.com (Venda por catálogo, tem preços e dados sobre diversos equipamentos)
  • Tabela de códigos de cor de resistências ou calculadora
• Altera
  • www.altera.com
  • Altera University Program—Learning Through Innovation
  • Quartus II Web Edition Software (DVD disponivel na biblioteca do DEEC)
  • Introduction to the Quartus II Software (Schematic)  pdf
  • http://www.terasic.com.tw  (placas)
• Xilinx
  • www.xilinx.com
  • Xilinx University Program
  • ISE™ WebPACK™
  • http://www.digilentinc.com (placas)
• Simuladores
  • Digital Works 95 de David John Barker:
    • pequeno programa freeware de simulação de lógica sequencial e combinacional.
• Interessantes...
  • Lei de Moore by intel (video visto na 1ª aula), in http://www.intel.com/technology/mooreslaw/index.htm
  • http://www.chipidea.com
  • http://www.mips.com/

Última actualização no dia 18 de Novembro de 2007 por Jorge Lobo. Para dúvidas e comentários email jlobo@deec.uc.pt