EPN

ELPE1400 Digitalteknikk Emneplan

Engelsk emnenavn
Digital Technology
Studieprogram
Bachelorstudium i ingeniørfag - elektronikk og informasjonsteknologi / Bachelorstudium i ingeniørfag - maskin / Ingeniørutdan. - 3 terminsordning
Omfang
10 stp.
Studieår
2023/2024
Timeplan
Emnehistorikk

Innledning

Selv om mange fysiske prosesser i dagliglivet har kontinuerlig analog karakter, blir informasjon stort sett digitalisert, behandlet og nesten utelukkende lagret ved hjelp av digitalt format i elektroniske systemer. Digital teknologi har i flere tiår forvandlet alle aspekter av livene , og denne trenden vil fortsette i overskuelig fremtid. Det er i dag nesten umulig å finne en elektronisk enhet eller til og med et maskineri som ikke inneholder digital teknologi.

Dette kurset introduserer digitale tallsystemer, boolsk algebra og logiske prinsipper, som er grunnlaget for moderne digitale systemer. Kombinasjonelle og sekvensielle logiske designflyter dekkes i detalj, fra problemdefinisjon til designverifisering. Det oppnås kjennskap til design og anvendelse av digitale byggeklosser, inkludert porter, multipleksere, kodeomformere, aritmetiske enheter, registre, tellere, endelige tilstandsmaskiner, og på et introduksjonsnivå, minneteknologier.

Diskusjoner i klassen om digital design etablerer et introduksjonsrammeverk for grunnleggende elektroniske tekniske beregninger som kostnader, ytelse og krafttap. Teorien forsterkes med laboratorieøvelser, der enkle til komplekse digitale systemer gradvis utformes, verifiseres, implementeres og testes i laboratoriet ved hjelp av Computer-Aided-Design (CAD)-verktøy og Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs). Laboratorieeksempler presenterer konsepter knyttet til maskinvaremodellering og design av vanlige bestanddeler i nevrale nettverksakseleratorer i kunstig intelligens (AI)-applikasjoner, tilbakevendende innen automasjon, medisinsk teknologi og mange andre felt.

Forkunnskapskrav

Ingen utover opptakskravene.

Læringsutbytte

Kunnskap

Studenten:

  • Har kunnskap om tallsystemer og boolsk algebra;
  • har kunnskap om metoder for å analysere og designe kombinasjons- og sekvensielle digitale kretser,
  • har kunnskap om de mest brukte små og mellomstore digitale byggeklossene og vet hvordan de skal brukes,
  • er kjent med interaksjon av designbeslutninger med vanlige designberegninger som kostnad, ytelse og effekttap,
  • har kunnskap om digital designflyt ved bruk av FPGAer.

ferdigheter

Studenten er i stand til:

  • Lese og forstå et logisk kretsdiagram og utføre feilsøking;
  • diskutere en logisk kretsløsning og forklare hvordan den fungerer,
  • ved å bruke produsentens håndbøker og datablader ,
  • designe digitale kretser av middels kompleksitet og verifisere løsningen.

Generell kompetanse

Studenten:

  • har kunnskap om oppbygging og funksjon av digitale kretser;
  • er i stand til å analysere et problem av digital natur, og spesifisere en logisk løsningsmetode,
  • er i stand til å diskutere ulike løsningsmetoder for logisk design,
  • er i stand til å utføre en full designflyt på FPGA (design, oppføring ved hjelp av skjematisk og maskinvarebeskrivelsesspråk (HDL), verifisering ved bruk av testbenker, grunnleggende tidsanalyse, grunnleggende effekttapanalyse, programmering, testing).

Arbeids- og undervisningsformer

Forelesninger, hjemmearbeid, CAD-øvelser og laboratoriearbeid (inkludert prosjektrapport).

Arbeidskrav og obligatoriske aktiviteter

Følgende arbeidskrav må bestås for å kunne ta eksamen:

  • En bestått samlet laboratoriepoengsum samlet fra 5 laboratorieeksperimenter som inkluderer ett semesterprosjekt (totalt 30-40 sider, 50 timer total arbeidsmengde) ;
  • fem oppgaveinnleveringer (2-4 sider, ca 4 timer på hver øvelse).

Vurdering og eksamen

Individuell skriftlig eksamen under tilsyn, 3 timer.

Eksamensresultatet kan påklages.

Ved kontinuasjonseksamen eller omlagt eksamen kan det i stedet benyttes muntlig eksamen. Ved bruk av muntlig eksamen kan ikke eksamensresultatet påklages.

Hjelpemidler ved eksamen

Ingen.

Vurderingsuttrykk

Karakterskala A-F.

Sensorordning

En intern sensor. Det benyttes jevnlig eksterne sensorer.