Στόχος του μαθήματος είναι να εισάγει τους φοιτητές στη σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων με γλώσσες περιγραφής υλικού (Hardware Description Languages HDLs). Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

• να σχεδιάζουν και να προσομοιώνουν ψηφιακά κυκλώματα με τη χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL,
• να αναλύουν τις διαδικασίες της επαλήθευσης και της ορθής σχεδίασης με γλώσσες περιγραφής υλικού,
• να σχεδιάζουν και να προσομοιώνουν συνδυαστικά και ακολουθιακά ψηφιακά συστήματα με τη χρήση εργαλείων λογισμικού CAD.

• Αυτόνομη εργασία
• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Μοντελοποίηση συστημάτων και λειτουργικής επαλήθευσης με γλώσσες περιγραφής υλικού (Hardware Description Languages, HDLs)
• Διασύνδεση εισόδου-εξόδου. Βασικά πρωτόκολλα 
• Συνδυαστική λογική
• Ακολουθιακή λογική, καταχωρητές και flip-flops
• Αρχές ελέγχου ορθής λειτουργίας ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Σύντομη περιγραφή

• Εισαγωγή στο σχεδιασμό και τις αρχιτεκτονικές ολοκληρωμένων ψηφιακών κυκλωμάτων και συστημάτων πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (VLSI)
• Μεθοδολογίες και εργαλεία σχεδιασμού ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
• Φυσικός σχεδιασμός (layout) και διαδικασίες υλοποίησης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS
• Ανάλυση του αναστροφέα CMOS, και βασικών και σύνθετων λογικών πυλών
• Οικογένειες στατικών και δυναμικών πυλών
• Ακολουθιακή λογική, καταχωρητές και flip-flops
• Αρχές ελέγχου ορθής λειτουργίας ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Θεματικές ενότητες ανά εβδομάδα

1. 1 Εισαγωγή στη σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων με γλώσσες περιγραφής υλικού
2. Μεθοδολογία και ροή σχεδίασης και επαλήθευσης για σύγχρονα ψηφιακά συστήματα
3. Βασικές έννοιες μοντελοποίησης και λειτουργικής επαλήθευσης με γλώσσες περιγραφής υλικού (Hardware Description Languages, HDLs)
4. Συνδυαστικά κυκλώματα και αριθμητικές πράξεις
5. Ακολουθιακά κυκλώματα
6. Μνήμες
7. Μηχανές Πεπερασμένων Καταστάσεων (FSMs)
8. Επαλήθευση και προσομοίωση περιγραφών υλικού
9. Σχεδίαση με χρήση έτοιμων πυρήνων IP (IP Cores)
10. Δίαυλοι. Βασικά πρωτόκολλα
11. Σειριακή μετάδοση. Βασικά πρωτόκολλα
12. Σχεδίαση επιταχυντών υλικού με χρήση γλωσσών περιγραφής υλικού
13. Σχεδίαση για σύγχρονες εφαρμογές

Η γλώσσα αξιολόγησης είναι η ελληνική, με την εξαίρεση των εισερχόμενων φοιτητών Erasmus οι οποίοι αξιολογούνται στην αγγλική.
Το μάθημα αξιολογείται με γραπτή τελική εξέταση τρίωρης διάρκειας και πιθανή διαδικασία διαρκούς αξιολόγησης κατά την κρίση του διδάσκοντα. Η ακριβής διαδικασία αξιολόγησης ανακοινώνεται στους φοιτητές και αναρτάται στο eclass στην αρχή του εξαμήνου.

1. Peter J Ashenden, Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενσωματωμένα Συστήματα με VHDL, 2η έκδοση, 1η Έκδοση Αμερικανική, εκδόσεις ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ, 2010 (κωδικός στον Εύδοξο: 64314)
2. Volnei A. Pedroni, Σχεδιασμός κυκλωμάτων με τη VHDL, 1η Έκδοση, εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2008 (κωδικός στον Εύδοξο: 13901)

https://eclass.uop.gr/courses/176