Digital Systems: From Logic Gates to Processors

Об этом курсе

Недавно просмотрено: 55 620

This course gives you a complete insight into the modern design of digital systems fundamentals from an eminently practical point of view. Unlike other more "classic" digital circuits courses, our interest focuses more on the system than on the electronics that support it. This approach will allow us to lay the foundation for the design of complex digital systems.
You will learn a set of design methodologies and will use a set of (educational-oriented) computer-aided-design tools (CAD) that will allow you not only to design small and medium size circuits, but also to access to higher level courses covering so exciting topics as application specific integrated circuits (ASICs) design or computer architecture, to give just two examples.

Course topics are complemented with the design of a simple processor, introduced as a transversal example of a complex digital system. This example will let you understand and feel comfortable with some fundamental computer architecture terms as the instruction set, microprograms and microinstructions.

After completing this course you will be able to:

   * Design medium complexity digital systems.
   * Understand the description of digital systems using high-level languages such as VHDL.
   * Understand how computers operate at their most basic level (machine language).

Карьерные результаты учащихся

38%

начал новую карьеру, пройдя эти курсы

33%

получил значимые преимущества в карьере благодаря этому курсу

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Прибл. 29 часов на выполнение

Английский

Субтитры: Арабский, Французский, Португальский (Европа), Итальянский, Вьетнамский, Немецкий, Русский, Английский, Испанский

Приобретаемые навыки

Digital DesignDigital Circuit DesignBoolean AlgebraProcessor Design

Карьерные результаты учащихся

38%

начал новую карьеру, пройдя эти курсы

33%

получил значимые преимущества в карьере благодаря этому курсу

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Прибл. 29 часов на выполнение

Английский

Субтитры: Арабский, Французский, Португальский (Европа), Итальянский, Вьетнамский, Немецкий, Русский, Английский, Испанский

Преподаватели

Оценка преподавателя

4,46/5 (оценок: 70)

Программа курса: что вы изучите

Оценка контента94%(5,578 оценки)

Неделя

1

Неделя 1

2 ч. на завершение

All you need to know to start the course

Click on "v More" to read the purpose of this module We have collected here everything you need to know before starting the course. This week is divided into three sections: <ul><li>The first is the one you're reading about now and includes a number of general explanations about how the course will run and about the virtual machine you should install on your computer to answer the different quizzes . </li><li>The second (Previous knowledge: A review) presents a series of tests you can use to check your level of knowledge about numbering systems and the use of pseudocode to describe algorithms. </li><li>The third block contains the first real topic of the course: What Digital Systems are?</li></ul>

2 ч. на завершение

1 видео ((всего 2 мин.)), 10 материалов для самостоятельного изучения

2 ч. на завершение

Previous knowledge: A review

Check your knowledge about binary and hexadecimal numbering systems, and the description of algorithms using a pseudocode

2 ч. на завершение

2 видео ((всего 36 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

3 ч. на завершение

What Digital Systems are?

Click on "v More" to read the purpose of this module

This module is an introduction to Digital Systems. Here you will find:<ol><li>A set of videos_L covering issue 1 and the corresponding exercises, </li><li>Two videos_P introducing the processor that we will design along the course, and</li><li>Some video-based explanations; a wiki and some FAQs about how VerilUOC_Desktop tool functions. You will have to use VerilUOC_Desktop in the next module</li></ol> Read the "Lesson Index" in the "Index and PDF files" section and the "README" in the VerilUOC_Desktop section for more information.

3 ч. на завершение

5 видео ((всего 71 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

5 видео

L1.1. Digital systems11мин

L1.2 Digital system description 10мин

L1.3 Digital electronic systems16мин

P1.1. Processor: Specification 12мин

P1.2. Examples of Programs 19мин

3 материала для самостоятельного изучения

Lesson index10мин

PDF files10мин

Solved exercises10мин

2 практических упражнения

Practice quiz 130мин

Graded quiz 130мин

Неделя

2

Неделя 2

3 ч. на завершение

Combinational Circuits (I)

Click on "v More" to read the purpose of this module

3 ч. на завершение

5 видео ((всего 101 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

5 видео

L2.1. Combinational circuits23мин

L2.2. Boolean Algebra26мин

L2.3. NAND, NOR, XOR, NXOR, TRI-STATE27мин

P2.1. Functional specification 12мин

P2.2. Structural specification 11мин

3 материала для самостоятельного изучения

Lesson index10мин

PDF files10мин

Solved exercises10мин

2 практических упражнения

Practice quiz 230мин

Graded quiz 230мин

1 ч. на завершение

VerilUOC_Desktop tools

Click on "v More" to read the purpose of this module From this week you will need to use VerilUOC_Desktop to do some of the exercises in the quizzes. VerilUOC_Desktop is a software package based on Logisim, enhanced with a number of modules to enable:<ul><li>Enter Boolean equations (BoolMin),</li><li>Enter digital circuits and check them according the problem statement (VerilCirc), and</li><li>Enter chronograms (time-charts) and check that they are correct (VerilChart).</li></ul>This section contains two videos explaining how these three tools work. By now you only need to use VerilCirc and BoolMin, so if you are pushed for time, you might postpone VerilChart for later. Obviously, it is impossible to cover in these two videos all eventualities you can find while working with VerilUOC_Desktop tools. In case of doubt, look at the VerilUOC_Desktop wiki, look at the FAQs or post your problems in the forums. There are specific forums for VerilCirc, BoolMin and VerilChart.

1 ч. на завершение

2 видео ((всего 33 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения

Неделя

3

Неделя 3

3 ч. на завершение

Combinational circuits (II)

Click on "v More" to read the purpose of this module

We continue the study of combinational circuits. While in the previous module we were working on the classical design techniques of combinational circuits, this one is focused on other issues such as a brief introduction to computer aided design tools (CAD tools), or the direct synthesis of combinational circuits from its algorithmic description. Read the "Lesson index" for more information. To solve the exercises in this module VerilUOC_Desktop is needed. Remember that the "VerilUOC_Desktop" section in module 2 contains all the information you need about this tool.

3 ч. на завершение

5 видео ((всего 84 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

5 видео

L3.1. Combinational circuit synthesis tools21мин

L3.2. Propagation time14мин

L3.3. Other logic blocks24мин

L3.4. Programming language structures 14мин

P3.1. Structural specification (continuation) 9мин

3 материала для самостоятельного изучения

Lesson index10мин

PDF files10мин

Solved exercises10мин

2 практических упражнения

Practice quiz 330мин

Graded quiz 316мин

Неделя

4

Неделя 4

5 ч. на завершение

Arithmetic components + Introduction to VHDL

Click on "v More" to read the purpose of this module Arithmetic circuits are an essential part of many digital circuits and thus deserve a particular treatment. <ul><li> The first part of this module presents some implementations of the basic arithmetic operations. Only operations with naturals (non-negative integers) are considered. </li><li>The second part of this module introduces the basics of VHDL with the goal of providing enough knowledge to understand its usage throughout this course and start developing basic hardware models.</li></ul>

5 ч. на завершение

10 видео ((всего 167 мин.)), 9 материалов для самостоятельного изучения, 1 тест

10 видео

L4.1 Arithmetic blocks27мин

Lecture 4.2 (1outof2): Introduction to VHDL - Lexicon, syntax and structure8мин

Lecture 4.2 (2outof2): Introduction to VHDL - Lexicon, syntax and structure12мин

Lecture 4.3 (1outof2): Introduction to VHDL - Sequential sentences10мин

Lecture 4.3 (2outof2): Introduction to VHDL - Sequential sentences12мин

Lecture 4.4 (1outof2): Introduction to VHDL - Concurrent sentences12мин

Lecture 4.4 (2outof2): Introduction to VHDL - Concurrent sentences8мин

L4.2 Short introduction to VHDL I (OLD VERSION)22мин

L4.3 Short introduction to VHDL II (OLD VERSION)18мин

L4.4 Short introduction VHDL III (OLD VERSION)32мин

9 материалов для самостоятельного изучения

IMPORTANT - README10мин

Lesson index10мин

PDF files10мин

Lesson index (OLD VERSION)10мин

PDF files (OLD VERSION)10мин

IMPORTANT - README10мин

No lecture about the processor in this module . Next video will be P5.1.10мин

About the exercises (README)10мин

Solved exercises - Arithmetic circuits10мин

1 практическое упражнение

Practice quiz 430мин

Неделя

5

Неделя 5

3 ч. на завершение

Sequential circuits (I)

Click on "v More" to read the purpose of this module This is the first module dedicated to Sequential Circuits (Digital Systems with Memory).

3 ч. на завершение

7 видео ((всего 79 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

7 видео

L5.1 Sequential circuits10мин

L5.2 Explicit functional description15мин

L5.3 Latches and flip-flops15мин

L5.4 Synthesis from tables8мин

L5.5 An example of synthesis2мин

P5.1 Combinational blocks12мин

P5.2 Sequential blocks12мин

3 материала для самостоятельного изучения

Lesson index10мин

PDF files10мин

Solved exercises10мин

2 практических упражнения

Practice quiz 530мин

Graded quiz 530мин

Неделя

6

Неделя 6

2 ч. на завершение

Sequential circuits (II)

Click on "v More" to read the purpose of this module This second module dedicated to Sequential Circuits deals with particular sequential circuits that are building blocks of larger circuits, namely registers, counters and memory blocks.

2 ч. на завершение

4 видео ((всего 59 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

Неделя

7

Неделя 7

3 ч. на завершение

Sequential circuits III and Finite State Machines

Click on "v More" to read the purpose of this module This module deals with two topics:

3 ч. на завершение

5 видео ((всего 81 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

5 видео

L7.1. Sequential implementation of algorithms14мин

L7.2. Finite state machines15мин

L7.3. Examples of finite state machines23мин

P7.1. Sequential blocks (continuation)10мин

P7.2. Instructions, control, complete circuit16мин

3 материала для самостоятельного изучения

Lesson index10мин

PDF files10мин

QUIZ 7 INSTRUCTIONS10мин

2 практических упражнения

Practice quiz 730мин

Graded quiz 730мин

Неделя

8

Неделя 8

2 ч. на завершение

Implementation of digital systems

Click on "v More" to read the purpose of this module This last module presents some basic information about manufacturing technologies, as well as about implementation strategies, and synthesis and implementation tools.

2 ч. на завершение

4 видео ((всего 47 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов

1 ч. на завершение

COURSE SUMMARY AND FAREWELL

´´

1 ч. на завершение

3 материалов для самостоятельного изучения

Рецензии

4.4

Рецензии: 125

5 stars
62,66 %
4 stars
24,50 %
3 stars
5,83 %
2 stars
2 %
1 star
5 %

Лучшие отзывы о курсе DIGITAL SYSTEMS: FROM LOGIC GATES TO PROCESSORS

от партнера JV3 мая 2020 г.

Everything about the basics of Digital Electronics was clearly explained, touching almost all areas. I faced a little bit difficulty in following the English accent of some instructors.

от партнера RT21 июля 2020 г.

This was my 4th online course and I am pretty sure this was my best experience. Everything was covered in detail and yet very precisely. Thanks to both coursera and UAB for this course.

от партнера SN20 мар. 2020 г.

Pretty awesome, the course gives you a good understanding of all basic concepts and the practice, extra and graded problems make you intimately familiar with its applications.

от партнера VS1 февр. 2018 г.

excellent video lectures combined with a awesome assignment questions which are more about applications oriented.An excellent and must learn course for all ece students.

Посмотреть все отзывы

Часто задаваемые вопросы

Когда я получу доступ к лекциям и заданиям?
Доступ к лекциям и заданиям предоставляется в зависимости от типа регистрации. Если вы проходите курс в режиме слушателя, то получите бесплатный доступ к большинству материалов курса. Чтобы открыть оцениваемые задания и возможность получить сертификат, необходимо будет приобрести прохождение с сертификатом. Это можно сделать во время прохождения в режиме слушателя или после него. Если вы не видите варианта 'Режим слушателя'.
Курс может не предлагаться в режиме слушателя. Попробуйте бесплатную пробную версию или подайте заявку на финансовую помощь.
Курс предлагаться в режиме 'Полный курс, без сертификата'. В нем можно просматривать все материалы, выполнять обязательные задания и получить итоговую оценку. Приобрести дополнительно прохождение с сертификатом в таком случае нельзя.
Что я получу, оплатив сертификацию?
Оплатив сертификацию, вы получите доступ ко всем материалам курса, включая оцениваемые задания. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.
Is financial aid available?
Да, Coursera предоставляет финансовую помощь учащимся, которые не могут оплатить обучение. Чтобы подать заявление, перейдите по ссылке 'Финансовая помощь' слева под кнопкой 'Зарегистрироваться' и заполните форму. Если его примут, вы получите уведомление. Подробнее
When can I request the certificate?
You can request the certificate at any time: before, during or once you finish the course.
Which information does include the certificate?
· The course name
· The instructor's signature
· The logo of the partner institution offering the course
· A verification URL that allows others to check the Certificate's authenticity
· A statement that Coursera has confirmed the identity of the learner who completed the course
Which information does not include the certificate?
· Academic credit from the partner institution offering the course
· The final grade you got in the course
· Your ID photo
· The hours you spent working on coursework
· A printed or mailed copy of the Course Certificate.
Certificates are provided as downloadable PDF files, which you can print yourself. You can also share them electronically.
Unfortunately, Coursera cannot provide course Certificates with any more information than they already include.
Is the certificate recognized for official credits at the UAB?
No. The certificate shows that the student has passed the course, but it is not an official qualification of the Universitat Autònoma de Barcelona.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.

Digital Systems: From Logic Gates to Processors