سرفصل درس مدارهای منطقی

مدارهای منطقی (شماره درس: ۴٠٢١٢)

Logic Design

اهداف درس مدارهای منطقی

هدف از اين درس، آشنایی دانش جویان با گیت‌های منطقی به عنوان مدارهای تحقق دهنده عملگرهای منطقی و مدارهای مجتمع ساده‌ای است که با تعداد محدودی گیت ساخته می‌شوند. در این درس دانشجویان با روش‌های تحلیل و طراحی مدارهای ترکیبی و مدارهای ترتیبی سنکرون آشنا می‌شوند، همچنین ساختار، نحوه‌ی عملکرد و نحوه‌ی به کارگیری برخی مدارهای مجتمع ساده را که تشکیل دهنده‌ی مدارهای مجتمع مفصل تر هستند، فرا می‌گیرند تا آمادگی اولیه‌ی لازم برای آشنایی با اجزای سخت افزاری نظی پردازنده را کسب کنند. همچنین شما عزیزان برای مطالعه بیشتر در مورد درس مدار منطقی می‌توانید به صفحه بررسی و معرفی مدار منطقیآموزش مدار منطقی به زبان ساده - بررسی مدار منطقی و انواع آنامروزه درک صحیحی از مدارهای منطقی برای هر مهندس برق و کامپیوتر ضروری است. این مدارها عنصر اصلی کامپیوترها و بسیاری از وسایل الکترونیکی اطراف ما هستند، در این صفحه به بررسی و آموزش مدار منطقی پرداخته شده است مراجعه کنید.

سرفصل های درس مدارهای منطقی

1. نمایش اعداد در مبنای ٢( ٢ جلسه )
   • تغییر مبنای اعداد
   • نمایش اعداد منفی با اندازه‌ی علامت، مکمل ٢و مکمل ١
   • جمع و تفریق اعداد
   • رقم نقلی
   • نمایش BCD اعداد
2. مدارهای ترکیبی ( ٣ جلسه )
   • جبر بول و جبر کلیدی
   • گیت‌های منطقی
   • جملات minterm وMaxterm
   • نمایش SOP و POS
   • تاخیر و مسیر بحرانی
3. ساده سازی توابع منطقی ( ۴ جلسه )
   • روش جبری
   • جدول کارنو
   • مفهوم don’t care و ورودی ممنوعه
   • پیاده سازی مدارهای دو طبقه
   • مفهوم Hazard ،Race وGlitch
   • برطرف نمودن Hazard
4. قطعات ترکیبی ( ۵ جلسه )
   • دیکدر و مالتی پلکسر
   • پیاده‌سازی توابع با دیکدر و مالتی پلکسر
   • انکدر و انکدر اولویت دار
   • دی مالتی پلکسر
   • نیم جمع کننده و تمام جمع کننده
   • جمع‌کننده‌های انتشاری و جمع‌کننده با پیش بینی رقم نقلی
   • مقایسه کننده
   • حافظه‌ی فقط خواندنی (ROM)
5. منطق چندمقداره ( ٢ جلسه )
   • منطق سه مقداره و منطق چهار مقداره
   • گیت‌های سه حالته Tri-state
   • گیت‌های با کلکتور باز
   • منطق سیمی
   • Pull-up وPull-down
6. مدارهای ترتیبی ( ۴ جلسه )
   • مفهوم مدار ترتیبی
   • انواع Latch و ورودی ممنوعه در Latch
   • فلیپ‐فلاپ حساس به سطح، فلیپ‐فلاپ حساس به لبه و فلیپ‐فلاپ نوع Master-Slave
   • ورودی Reset سنکرون و آسنکرون
   • Setup-time وHold-time
7. ماشین با حالات محدود ( ۴ جلسه )
   • مفهوم ریاضی ماشین با حالات محدود (FSM)
   • نمودار حالت
   • جدول حالت
   • جدول تحریک
   • مراحل پیاده سازی FSM
   • مدل‌های Mealy و Moore و تفاوت آن‌ها
8. قطعات ترتیبی ( ۴ جلسه )
   • ثبات‌ها و شیفت‌دهنده‌ها
   • ثبات‌های Universal 
   • شمارنده‌های سنکرون
   • شمارنده‌ی جانسون
   • شمارنده‌های آسنکرون (شمارنده‌های انتشاری)
9. PLDها ( ٢ جلسه )
   • معرفی PLD
   • PAL و PLA، مقایسه آن‌ها با ROM
   • PAL با منطق سه حالته

ارزیابی درس مدارهای منطقی

• تمرین‌های نظری: ۴ نمره
• آزمون‌های میان‌ترم و پایانی: ١٢ نمره
• آزمونک‌ها: ۴ نمره

مراجع درس مدارهای منطقی

[1] M. Morris Mano. Digital Design. 5th edition, Prentice Hall, 2006.
[2] Victor P. Nelson, H. Troy Nagle, Bill D. Carroll, David Irwin. Digital Logic Circuit Analysis and Design. Prentice Hall, 1995.
[3] Franklin P. Prosser and David E. Winkel. The Art of Digital Design: An Introduction to Top-Down Design. Prentice Hall, 1987.

[۴]علیرضا اجلالی، ”مدارهای منطقی “ چاپ اول، انتشارات نصیر، 1.