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數位邏輯電路

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全選

01數位訊號與數值表示

○數位訊號：將電壓判讀為 0 與 1 的條件概念

○數制與固定寬度表示概念

02邏輯閘與真值表

○基本邏輯閘：AND、OR、NOT、BUFFER概念

○NAND、NOR 與反相符號的判讀概念

○XOR、XNOR：相同、相異與同位檢查概念

○通用邏輯閘：只用 NAND 組成電路概念

03從邏輯式到電路設計

○布林代數、等價轉換與實作成本概念

○從真值表到邏輯式：最小項、最大項、SOP、POS概念

○卡諾圖與 don’t-care 的條件概念

○設計實作：從規格到三輸入多數決電路實作

04位址與選擇電路

○解碼器、獨熱選擇與有效輸入概念

○編碼器與優先權：從多個請求選一個概念

○DEMUX 與解碼器：把資料送往選定路徑概念

○訊號與連接埠：寬度、方向與時間的契約概念

○從真值表到 MUX 與夏農展開概念

05算術電路與比較

○加法器與進位傳遞結構概念

○二補數、符號擴展與溢位概念

○比較器與邊界值規格概念

06鎖存器、正反器與狀態儲存

○記憶的起點：回授與 SR、D 鎖存器概念

○D 正反器：從準位到邊緣概念

○正反器、enable 與控制優先權概念

○同步狀態轉移與時脈的角色概念

07MUX 的 RTL 實作與驗證

○組合選擇與暫存輸出的延遲概念

○組合 RTL 與完整指定概念

○實作：MUX 窮舉檢查與暫存輸出分析實作

○波形的取樣時點與因果關係概念

○MUX 驗證：窮舉檢查與性質概念

○設計確認：選擇電路的等價性與觀察時點理解測驗

08計數器與同步狀態更新

○狀態數、計數器寬度與未使用代碼概念

○計數器的下一狀態與重設優先權概念

○Nonblocking 指定與同步狀態更新概念

○實作：驗證計數器的重設、回捲與不變量實作

○模數、飽和計數器與結束脈衝概念

○計數器除錯與最小反例概念

○設計確認：寬度、優先權與回捲邊界理解測驗

09移位暫存器與資料流

○向量索引、位元順序與符號概念

○序列輸入與資料框邊界概念

○移位暫存器的狀態方程式概念

○切片、串接與重複運算的寬度概念

○實作：序列資料移動與位元順序驗證實作

○區分週期延遲與吞吐量概念

○移位電路驗證與資料、valid 對齊概念

○設計確認：延遲、對齊與輸入保留理解測驗

10時序、實際輸入與狀態機

○Setup、hold 與時序預算概念

○邏輯冒險與等價式的限制概念

○時脈域邊界與亞穩態概念

○實際按鈕輸入：同步、去彈跳與單次事件概念

○狀態機：分開狀態、轉移與輸出概念

○驗證計畫、覆蓋率與獨立參考模型概念

○綜合設計：重疊 101 樣式偵測器概念

11選修進階 · 算術資料路徑

○ALU 與 zero、negative、carry、overflow 旗標概念

○桶式移位器與分級 MUX概念

○定點數、捨入與飽和概念

○多週期 unsigned 移位加法乘法器概念

12選修進階 · 記憶體與 FIFO

○同步記憶體與讀寫碰撞契約概念

○雙讀單寫暫存器檔案與旁路概念

○單一時脈 FIFO 的指標與邊界政策概念

○FIFO、記憶體驗證計畫與獨立 scoreboard概念

13選修進階 · 管線與介面

○Ready/valid 與單格彈性緩衝區概念

○乘加管線與資料對齊概念

○可暫停管線與背壓概念

○暫存器介面與副作用的發生時點概念

○綜合實作：UART 傳送器與資料框時序概念

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