Nessa página são apresentadas informações sobre os horários das aulas, plano de ensino, material de apoio, bibliografia e ferramentas disponíveis para a disciplina “EEL5101 – Circuitos e Técnicas Digitais” (antiga “EEL7020 – Sistemas Digitais”). Informações específicas de uma determinada edição da disciplina como, por exemplo, o cronograma das aulas, podem ser obtidas nos links a seguir:
- Semestre 2014/1
- Semestre 2013/2
- Semestre 2013/1
- Semestre 2012/2
- Semestre 2012/1
- Semestre 2011/2
- Semestre 2011/1
- Semestre 2010/2
Cursos: Engenharia Elétrica, Engenharia Eletrônica, Engenharia de Controle e Automação, Engenharia de Produção Elétrica, Ciências da Computação
Turmas: 01208A/03235/03202C/03202B/03202A/02220B/02220A/01208F/01208D/08213A
Código da disciplina: EEL5105
Carga horária: 90 horas-aula
Número de créditos: 5
Nome do professor: Eduardo Augusto Bezerra
Horário das aulas
- Seg 07:30-10:00 – Lab – Turma 03202A – Prof. Djones Lettnin
- Seg 15:10-18:00 – Lab – Turma 03235 – Prof. Hector Pettenghi Roldan
- Ter 09:10-11:50 – Lab – Turma 08213A – Prof. Djones Lettnin
- Ter 15:10-18:00 – Lab – Turma 02220A – Prof. Hector Pettenghi Roldan
- Ter 18:30-21:10 – Lab – Turma 01208D – Prof. Eduardo Batista
- Qui 09:10-11:50 – Lab – Turma 01208A – Prof. Djones Lettnin
- Qui 13:30-16:00 – Lab – Turma 01208F – Prof. Eduardo Batista
- Sex 07:30-10:00 – Lab – Turma 03202B – Prof. Eduardo Bezerra
- Sex 13:30-16:00 – Lab – Turma 03202C – Prof. Eduardo Bezerra
- Sex 16:20-18:50 – Lab – Turma 02220B – Prof. Eduardo Bezerra
Ementa
Sistemas de numeração e códigos numéricos. Álgebra Booleana. Funções e portas lógicas. Portas lógicas CMOS. Síntese e otimização de circuitos lógicos. Circuitos combinacionais. Circuitos sequenciais. Máquinas de estados finitos. Relógio e temporização. Modelo bloco operativo/bloco de controle. Introdução às linguagens de descrição de hardware (HDL). Dispositivos lógicos programáveis.
Objetivos
O cumprimento da disciplina busca dar ao aluno, ao final do semestre, condições de:
- Aprender conceitos relacionados a sistemas numéricos, álgebra de chaves e fundamentos da área de sistemas digitais.
- Desenvolver a capacidade de análise de sistemas digitais de complexidade baixa ou média.
- Entender metodologias de síntese de sistemas digitais de complexidade baixa ou média.
- Projetar sistemas digitais de baixa complexidade em nível de RTL.
- Projetar sistemas digitais usando linguagens de descrição de hardware.
- Compreender o fluxo de ferramentas de auxílio ao projeto de sistemas digitais (simuladores, minimizadores, entre outros).
- Conhecer dispositivos lógicos reconfiguráveis (FPGA, CPLD).
Metodologia
- O conteúdo programático será desenvolvido por meio de aulas expositivas com auxílio de recursos multimídia.
- Aulas teóricas, expositivas, com slides preparados a partir dos livros texto da disciplina
- Exercícios teóricos a serem resolvidos em aula e extra-classe pelos alunos
- Aulas práticas, em laboratório, onde os alunos seguirão tutoriais fornecidos pelo professor com instruções para utilização de ferramentas e placas de desenvolvimento
- Ao final de cada aula prática os alunos deverão preparar um relatório descrevendo as atividades realizadas e os resultados observados/obtidos
- O material a ser utilizado nas aulas práticas e slides das aulas teóricas podem ser encontrados na página da disciplina
- Os alunos serão informados sobre ferramentas de simulação e sobre linguagem de descrição de hardware a partir da plataforma Moodle e da página da disciplina, onde também serão eventualmente adicionados exercícios extra-classe para complementar a formação.
- Ao longo do curso, far-se-á uso de HDLs para descrever os circuitos e sistemas digitais apresentados.
- Atendimento aos alunos em horário extra-classe visando esclarecer dúvidas pontuais e individuais
- Auxílio de monitor para esclarecer dúvidas
Avaliação
- Provas teóricas sobre o conteúdo da disciplina. A média aritmética destas notas é a média da teoria (MT).
- A média do laboratório (ML) é obtida a partir do trabalho prático e mini-testes aplicados durante o semestre, sendo: ML = mini-testes*0,3 + projeto final*0,7.
- A média geral do semestre (MS) é a média aritmética: MS = (MT + ML) / 2 arredondada para o meio ponto mais próximo (meio ponto superior, nos casos das frações ,25 e ,75).
- Condição para a aprovação:
- Freqüência > 75% e MS >= 6,0
Bibliografia
- Livro texto:
- [Bez14] Eduardo Bezerra and Djones Lettnin, “Synthesizable VHDL Design for FPGAs“, Springer, 2014.
- [Vah07] Frank Vahid, “Digital Design“, 1st ed., Wiley, 2007.
- [Vah08] Frank Vahid, “Sistemas Digitais: projeto, otimização e HDLs“, 1a ed., Porto Alegre: Bookman, 2008 ISBN 978-85-7780-190-9 (necessária).
link para 2a edição on-line
- Bibliografia complementar:
- [Ped10] Volnei Pedroni, “Circuit Design and Simulation with VHDL”., 2nd ed., MIT Press, 2010.
- [Kat05] Randy Katz, Gaetano Borrielo, “Contemporary Logic Design”., 2nd ed., Prentice Hall, 2005.
- [Uye02] John P. Uyemura, “Sistemas digitais: Uma abordagem integrada”, Thomson, 2002.
- [Wak05] John F. Wakerly, “Digital design: Principles and practices”, Prentice Hall, 2005.
- [Vah07a] Frank Vahid, Roman Lysecky, “Verilog for Digital Design”, 1st ed., Wiley, 2007.
Monitoria
- Monitor: selecionado semestralmente
Equipe de apoio
- A disciplina conta com o apoio de mestrandos e doutorandos com pesquisas na área de sistemas digitais
Ferramentas e Materiais
- Slides do livro texto (Frank Vahid): página do autor e cópia local
- Exercícios do livro texto: exercícios para fixação dos conteúdos
- Apostila de sistemas digitais do Prof. Güntzel do INE/UFSC: http://www.inf.ufsc.br/~guntzel/isd/isd.html
- Slides da disciplina de técnicas digitais do Prof. Güntzel do INE/UFSC: Página na UFPEL e versão local
- Software utilizado nas aulas práticas – “Quartus II Web Edition” da Altera. Para obter o software:
- Entrar no site da empresa Altera http://www.altera.com
- Entrar no “Download Center“, localizado no canto superior direito da página, logo abaixo do text box para buscas no site. Link direto: https://www.altera.com/download/sw/dnl-sw-index.jsp
- Realizar o download da Versao 12.1 SP1 para Windows ou Linux. Essa é a versão em utilização nas aulas de laboratório.
- Realizar também o download do software ModelSim-Altera, utilizado para realizar as simulações dos circuitos.
- O Quartus II 12.1 sp1 está disponível também nos computadores do laboratório em: c:\install\eel7020\
- Ferramenta para ensino de sistemas digitais da UFRGS:
- Material sobre VHDL:
Trabalho prático
- A cada semestre é definido um trabalho prático visando cobrir os conceitos trabalhados no curso.