고급 디지털회로설계

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서강대학교
송태경

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공학 >전기ㆍ전자 >전자공학
강의학기

2013년 2학기

조회수

27,085
평점

5/5.0 (2)

This course aims to train students to develop basic techniques and practical skills necessary to design modern digital systems. It covers logic design fundamentals, modern design tools, digital design with VHDL, advanced techniques for stable and high-speed digital system design, digital design techniques using fixed-function ICs, programmable logic devices such as FPGA, interfacing techniques (for memory devices, USB, LVDS, and PCI), and practical issues for board-level designs. All design techniques are taught with design examples including simple logic circuits, sequence controller, a PC-based function generator, and a simple processor. Students are required to carry out team projects.

차시별 강의

1.	Combinational logic design - review	Combinational logic 회로의 설계 기법과 타이밍 해석 및 이를 고려한 회로 설 계 개념, VHDL을 이용한 combinational logic 회로의 설계 기법을 다룬다.
	Combinational logic design - review	Combinational logic 회로의 설계 기법과 타이밍 해석 및 이를 고려한 회로 설 계 개념, VHDL을 이용한 combinational logic 회로의 설계 기법을 다룬다.
2.	Sequential logic design - review	Sequential logic 회로의 설계 기법을 복습하고, sequence detector 설계 예제를 통하여 state machine 및 timing diagram을 이용한 로직 설계 기법 및 VHDL 코딩 방법을 다룬다.
	Sequential logic design - review	Sequential logic 회로의 설계 기법을 복습하고, sequence detector 설계 예제를 통하여 state machine 및 timing diagram을 이용한 로직 설계 기법 및 VHDL 코딩 방법을 다룬다.
3.	Design with basic fixed function IC’s - review	Flip-Flop, latch, buffer, counter 등 여러 가지 기본적인 상용 소자의 사용 방법과 CAD tool을 이용한 디지털 회로 설계 방법을 다룬다.
	Design with basic fixed function IC’s - review	Flip-Flop, latch, buffer, counter 등 여러 가지 기본적인 상용 소자의 사용 방법과 CAD tool을 이용한 디지털 회로 설계 방법을 다룬다.
4.	State machine design methods and practice	Counter 기능의 상용 소자를 이용한 sequence detector 와 sequence generator 설계 예제를 통하여 synchronous design 원리 및 방법을 이해하고 VHDL을 이용한 sequential logic 설계 방법을 습득한다.
	State machine design methods and practice	Counter 기능의 상용 소자를 이용한 sequence detector 와 sequence generator 설계 예제를 통하여 synchronous design 원리 및 방법을 이해하고 VHDL을 이용한 sequential logic 설계 방법을 습득한다.
5.	Synchronous design concept and SRAM interface	SRAM의 동작과 프로세서 인터페이스 방법과 일반적인 설계 응용 방법을 다룬다. 또한 마이크로프로세서 시스템 구성을 위한 MSI/LSI 소자의 사용 예를 통하여 디지털 소자의 마이크로 프로세서 또는 컴퓨터 인터페이스 방법을 소개한다.
	Synchronous design concept and SRAM interface	SRAM의 동작과 프로세서 인터페이스 방법과 일반적인 설계 응용 방법을 다룬다. 또한 마이크로프로세서 시스템 구성을 위한 MSI/LSI 소자의 사용 예를 통하여 디지털 소자의 마이크로 프로세서 또는 컴퓨터 인터페이스 방법을 소개한다.
6.	PC based waveform generator design 1	디지털 회로 설계 예로써 IBM-PC에 의하여 제어되고 동작하는 파형발생기 및 기본적인 디지 털 오실로스코프 설계를 다룬다. 이때 파형 발생기는 3주 ~ 5주차에서 다룬 소자 및 이들을 이용한 설계 회로들을 이용하여 설계된다.
	PC based waveform generator design 1	디지털 회로 설계 예로써 IBM-PC에 의하여 제어되고 동작하는 파형발생기 및 기본적인 디지 털 오실로스코프 설계를 다룬다. 이때 파형 발생기는 3주 ~ 5주차에서 다룬 소자 및 이들을 이용한 설계 회로들을 이용하여 설계된다.
7.	PC based waveform generator design 2	PC 기반 파형발생기/오실로스코프를 실제 설계하고 검증한다.
	PC based waveform generator design 2	PC 기반 파형발생기/오실로스코프를 실제 설계하고 검증한다.
8.	Understanding of device’s electric characteristics	Xilinx, Altera 소자들을 중심으로 FPGA 소자들의 종류 및 구조 등을 소개하고, 이들 소자를 이용한 효율적인 설계 방법을 다룬다.
	Understanding of device’s electric characteristics	Xilinx, Altera 소자들을 중심으로 FPGA 소자들의 종류 및 구조 등을 소개하고, 이들 소자를 이용한 효율적인 설계 방법을 다룬다.
9.	Algorithmic State Machine design: a calculator example	ASM을 이용한 디지털 제어기 설계 기법을 공부하고 간단한 calculator 설계 예제를 통하여 그 활용방법을 습득한다.
	Algorithmic State Machine design: a calculator example	ASM을 이용한 디지털 제어기 설계 기법을 공부하고 간단한 calculator 설계 예제를 통하여 그 활용방법을 습득한다.
10.	Algorithmic State Machine design: a simple CPU example	ASM을 이용한 디지털 제어기 설계 기법을 공부하고 간단한 CPU 설계 예제를 통하여 그 활용방법을 습득한다.
	Digital signal processing system design with FPGA ? Method	다양한 디지털 신호처리 회로설계에 널리 사용되고 있는 FPGA 활용능력을 배양하기 위하여 통신에 사용되는 간단한 envelope detector 회로 설계 예제를 통하여 mixer, FIR 필터 설계 방법을 고찰한다.
11.	Digital signal processing system design with FPGA ? design practice	FPGA 기반의 synchronous envelope detector 구현을 위한 VHDL 코딩을 다룬다.
	Digital Interface: USB, PCI, serial bus, SDRAM	컴퓨터 인터페이스 수단으로서 널리 사용되는 USB, PCI express 버스와 LVDS를 중심으로 한 serial bus interface, SDRAM interface를 소개하고 각각의 특성 및 응용 방법을 다룬다.
12.	Basic tips for board level digital design	디지털 회로는 로직이나 타이밍 설계만으로 안정된 동작을 보장하지 못하며, 회로의 전기적 인 특성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 디지털 회로를 설계할 때 반드시 고려하여야 하는 주요 전기적 특성과 디지털 IC를 이용한 실제적인 디지털 회로 설계 요령 및 기법, 보드 설계 시 고려 사항 등을 다룬다.