Digital design

2018/2019

Modulets indhold, forløb og pædagogik

Purpose:

To introduce basic digital circuits and show the entire road from basic circuits to entire embedded systems.

Course outline:

  • Basic digital circuits - gates, truth tables, boolean algebra etc.
  • The flip-flop - various formes and a basic counter
  • Introduction to an FPGA, and how such can be used to make digital circuits - do gate stuff and counters in the FPGA
  • Getting familiar with the FPGA - do more basic digital circuits in the FPGA
  • Introduction to the FSM and how to design using such.
  • Introduction to the FSMD and practical examples
  • Introduction to processor architectures, Harvard/von Neuman. The MIC-1 - evt. ALU?
  • Build your own processor - I: Show how it is possible to include a simple processor IP-core, and make it run inside the FPGA, and write simple assembly code that it will excecute.
  • Build your own processor - II: Show how it is possible to interact with peripherals - different RAM types, parallel and serial busses, interrupts, etc.
  • Examples of RS-232 peripheral designs (self study)
  • Examples of Ethernet peripheral designs (self study)
  • Practical example of codesign - maybe sound?
  • Practical example of codesign - maybe control?
  • Practical example of codesign - maybe SDR?
  • Practical FPGA design: board design and configuration mechanisms,
  • Introduction to the JTAG standard 

Læringsmål

Viden

  •  om hvordan gates er opbygget af basale komponenter
  • om hvordan man kan regne på boolske udtryk
  • om de forskellige muligheder der er for at opbygge et mikrodatamatsystem
  • om forskellige platforme hvorpå ens mikrodatamatsystem kan implementeres
  • om forskellige syntesesprog, som kan benyttes i designet

Færdigheder

  • indenfor interfacing til FSM og FSMD blokke, inkl. fra 3. part
  • indenfor de til faget hørende elementære byggeblokke, f.eks.
    • Gates
    • Flip-Flops
    • LUT
    • ALU
    • Pipeline
    • Busser og bustyper
  • Krav og begrænsninger til interfaces imellem disse blokke, f.eks.
    • Timing
    • Clock skew

Kompetencer

  • indenfor design af simple FSM og FSMD blokke
  • indenfor systemdesign, hvori der indgår et antal IP blokke, som skal interagere

Undervisningsform

Forelæsninger, opgaveregning, workshops, selvstudie

Eksamen

Prøver

Prøvens navnDigital design
Prøveform
Skriftlig eller mundtlig
ECTS5
BedømmelsesformBestået/ikke bestået
CensurIntern prøve
VurderingskriterierSom angivet i Fællesbestemmelser for uddannelser
http:/​/​www.tech.aau.dk/​uddannelse/​Studieadministration/​

Fakta om modulet

Engelsk titelDigital Design
ModulkodeESNEITB4K1
ModultypeKursus
Varighed1 semester
SemesterForår
ECTS5
UndervisningssprogEngelsk
TompladsJa
UndervisningsstedCampus Aalborg
Modulansvarlig

Organisation

StudienævnStudienævnet for Elektronik og IT
InstitutInstitut for Elektroniske Systemer
FakultetDet Tekniske Fakultet for IT og Design