Перейти к содержимому

Altifigence Academy

← Моё обучение

Цифровые логические схемы

Содержание курса

Содержание курса

01Цифровые сигналы и представление чисел

Цифровые сигналы: когда напряжение означает 0 или 1Теория

Системы счисления и представление фиксированной разрядностиТеория

02Логические элементы и таблицы истинности

Основные элементы: AND, OR, NOT и BUFFERТеория

NAND, NOR и обозначения инверсииТеория

XOR и XNOR: равенство, различие и чётностьТеория

Универсальные элементы: схема только из NANDТеория

03От логических выражений к проектированию схем

Булева алгебра, эквивалентные преобразования и стоимость реализацииТеория

От таблицы истинности к выражению: минтермы, макстермы, SOP и POSТеория

Карты Карно и условия don’t-careТеория

Практикум проектирования: от спецификации к трёхвходовому большинствуПрактика

04Адресация и схемы выбора

Дешифратор, one-hot-выбор и допустимые входыТеория

Шифратор и приоритет: выбор одного из нескольких запросовТеория

DEMUX и дешифратор: передача данных по выбранному путиТеория

Сигналы и порты: контракт ширины, направления и времениТеория

От таблицы истинности к MUX и разложению ШеннонаТеория

05Арифметические схемы и сравнение

Сумматоры и структуры распространения переносаТеория

Дополнительный код, расширение знака и переполнениеТеория

Компараторы и спецификация граничных значенийТеория

06Защёлки, триггеры и хранение состояния

Основы хранения состояния: обратная связь, SR- и D-защёлкиТеория

D-триггер: от уровня к фронтуТеория

Триггеры, enable и приоритет управленияТеория

Синхронные переходы состояния и роль тактаТеория

07Реализация и проверка MUX на RTL

Комбинационный выбор и задержка выхода регистраТеория

Комбинационный RTL и полные присваиванияТеория

Практикум: исчерпывающая проверка MUX и анализ выхода регистраПрактика

Моменты выборки и причинность на временных диаграммахТеория

Проверка MUX: полный перебор и свойстваТеория

Проверка проекта: эквивалентность выбора и момент наблюденияПроверка знаний

08Счётчики и синхронное обновление состояния

Число состояний, ширина счётчика и неиспользуемые кодыТеория

Следующее состояние счётчика и приоритет сбросаТеория

Неблокирующие присваивания и одновременное обновление состоянияТеория

Практикум: сброс, циклический переход и инварианты счётчикаПрактика

Модульные и насыщающие счётчики, импульс завершенияТеория

Отладка счётчика и минимальные контрпримерыТеория

Проверка проекта: границы ширины, приоритета и циклического переходаПроверка знаний

09Сдвиговые регистры и потоки данных

Индексы векторов, порядок битов и знакТеория

Последовательный вход и границы кадраТеория

Уравнение состояния сдвигового регистраТеория

Ширина срезов, конкатенации и повторенияТеория

Практикум: сдвиг последовательных данных и проверка порядка битовПрактика

Различие задержки в циклах и пропускной способностиТеория

Проверка сдвиговых схем и выравнивание данных с validТеория

Проверка проекта: задержка, выравнивание и сохранение входовПроверка знаний

10Временные ограничения, реальные входы и конечные автоматы

Setup, hold и временной бюджетТеория

Логические состязания и пределы эквивалентных выраженийТеория

Границы тактовых доменов и метастабильностьТеория

Реальная кнопка: синхронизация, подавление дребезга и одно событиеТеория

Конечный автомат: разделение состояния, переходов и выходовТеория

План проверки, покрытие и независимый эталонТеория

Итоговый проект: детектор перекрывающейся последовательности 101Теория

11Дополнительно · арифметические тракты

АЛУ и флаги zero, negative, carry, overflowТеория

Бочкообразный сдвигатель и каскады MUXТеория

Фиксированная точка, округление и насыщениеТеория

Многоцикловый беззнаковый умножитель со сдвигом и сложениемТеория

12Дополнительно · память и FIFO

Синхронная память и контракт одновременного чтения и записиТеория

Регистровый файл с двумя чтениями, одной записью и bypassТеория

Указатели и граничная политика однотактового FIFOТеория

План проверки FIFO и памяти, независимый scoreboardТеория

13Дополнительно · конвейеры и интерфейсы

Ready/valid и эластичный буфер на один элементТеория

Конвейер умножения и сложения, выравнивание данныхТеория

Останавливаемый конвейер и обратное давлениеТеория

Регистровый интерфейс и момент побочных эффектовТеория

Итоговый практикум: передатчик UART и время кадраТеория