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
FakultetDet Tekniske Fakultet for IT og Design