ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Ψηφιακά Κυκλώματα

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ	Σχολή Μηχανικών
ΤΜΗΜΑ	Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής, Υπολογιστών και Τηλεπικοινωνιών
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ	Προπτυχιακό
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	%cf%80%ce%bb%cf%8503033	ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ		3ο
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	Ψηφιακά Κυκλώματα
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων.			ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ		ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Διαλέξεις			2		5
Ασκήσεις Πράξης			1
Εργαστηριακές Ασκήσεις			2
Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Γενικής Υποδομής (ΓΥ),Ειδικής Υποδομής (ΕΥ), Γενικών Γνώσεων (ΓΓΔ) και Επιστημονικής Περιοχής (ΔΔΤΝ, ΕΔ, ΕΥΣ, ΗΛ, ΠΑ) .	Ειδικού υποβάθρου
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:	Ελληνικά
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS	Όχι
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)	https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=511

2. ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.
Το μάθημα αποτελεί φυσική συνέχεια του εισαγωγικού μαθήματος “Λογική Σχεδίαση” του 1ου εξαμήνου. Παρουσιάζονται οι βασικές οικογένειες των ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, και τα βασικά κυκλώματα της τυπικής λογικής, που υλοποιούν τις βασικές λειτουργίες της συνδυαστικής και ακολουθιακής λογικής. Γίνεται εισαγωγή στις μηχανές καταστάσεων και στη σχεδίαση κυκλωμάτων με γλώσσες περιγραφής υλικού. Γίνεται εισαγωγή στη σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων με προσομοιωτή. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση: Να κατανοεί τις βασικές και πιο προχωρημένες λειτουργίες της συνδυαστικής λογικής, όπως λειτουργίες πολυπλεκτών, αποκωδικοποιητών, αριθμητικών κυκλωμάτων, συγκριτών. Να κατανοεί τις βασικές λειτουργίες των ακολουθιακών κυκλωμάτων, όπως στοιχείων μνήμης (μανδάλων και flip-flop), καταχωρητών, απαριθμητών, μνημών, μηχανών καταστάσεων. Να περιγράφει με απλό τρόπο τα παραπάνω κυκλώματα κάνοντας χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού (HDL). Να υλοποιεί τις παραπάνω λειτουργίες στο ράστερ, κάνοντας χρήση κυκλωμάτων της τυπικής λογικής. Να χρησιμοποιεί τον προσομοιωτή Multisim για τη σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων.
Γενικές Ικανότητες Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών - Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις - Λήψη αποφάσεων - Αυτόνομη εργασία - Ομαδική εργασία - Εργασία σε διεθνές περιβάλλον - Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον - Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών		Σχεδιασμός και διαχείριση έργων - Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα - Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον - Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου - Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής - Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. Αυτόνομη και Ομαδική εργασία. Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης. Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων.

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Οικογένειες ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων TTL και CMOS. Ολοκληρωμένα κυκλώματα της τυπικής λογικής.
Υλοποιήσεις συνδυαστικών κυκλωμάτων με ολοκληρωμένα κυκλώματα της τυπικής λογικής: Αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτες (74LS139, 74LS138, 74LS151). Συγκριτές (74LS85). Αριθμητικά κυκλώματα (σειριακοί και παράλληλοι αθροιστές, αφαιρέτες, 74LS283).
Γρήγορα κυκλώματα αριθμητικών πράξεων, αθροιστές: carry look-ahead, carry select, carry-save. Κυκλώματα Πολλαπλασιαστών, διαιρετών. Εργαστηριακές υλοποιήσεις. Προσομοίωση συνδυαστικών κυκλωμάτων με προσομοιωτή Multisim.
Εισαγωγή στις γλώσσες περιγραφής υλικού: σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων.
Ακολουθιακή Λογική: Ρολόγια, μανδαλωτές, Filp Flop D, T, JK (74LS74, 74LS112). Παράλληλοι καταχωρητές, καταχωρητές ολίσθησης, Σύγχρονοι και ασύγχρονοι Απαριθμητές (74LS192, 74LS163), μνήμες (SRAM, ROM, DRAM) .
Σχεδίαση μηχανών πεπερασμένων καταστάσεων, βελτιστοποίηση καταστάσεων.
Προσομοίωση ακολουθιακών κυκλωμάτων με προσομοιωτή Multisim. Εισαγωγή στις γλώσσες περιγραφής υλικού για τη σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων.
Σύνθεση ψηφιακών κυκλωμάτων.

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Θεωρητική διδασκαλία, με χρήση power point.
Εργαστηριακές ασκήσεις και μετρήσεις στο ράστερ με χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων της τυπικής λογικής.

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές

Χρήση προσομοιωτή για τη σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων σε εικονικό εργαστήριο.
Υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας. Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ. Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS

Δραστηριότητα	Φόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις	26
Ασκήσεις Πράξης	13
Εργαστηριακές Ασκήσεις	13
Συγγραφή εργαστηριακών αναφορών	20
Αυτοτελής Μελέτη	53
Σύνολο	125

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ
Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες. Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση του φοιτητή στη αξιολόγηση του θεωρητικού μέρους και σε αυτόν μπορεί να έχει
συμβολή και η επίδοση στο εργαστηριακό μέρος. Σημειώνεται ότι ο φοιτητής θα πρέπει να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το εργαστηριακό μέρος για να έχει δικαίωμα εξέτασης στο θεωρητικό μέρος.

Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση, που μπορεί να περιλαμβάνει:
- Ανάπτυξη θεωρητικών θεμάτων.
- Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
- Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
- Την αξιολόγηση των γραπτών εργαστηριακών αναφορών.
- Τελική εξέταση, όπου ο φοιτητής υλοποιεί κύκλωμα στο εργαστήριο ή στον προσομοιωτή και απαντά σε ερωτήσεις με σύντομη απάντηση.

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Συγγράμματα

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία μέσω Ευδόξου:

Κ. Παπαοδυσσεύς κλπ., Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων, Εκδόσεις Τζιόλα, 2017.
Μ. Morris Mano, M. Ciletti, Ψηφιακή Σχεδίαση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία για το Εργαστήριο:

Ι. Καλόμοιρου, Ν. Αρπατζάνη, Α. Μπαλουκτσή, Ασκήσεις Ψηφιακών Ηλεκτρονικών, Τ.Ε.Ι. Κεντρικής Μακεδονίας.