lipas.uwasa.fi/~TAU/ICAT2020:

Järjestetäänkö/Running: Fall (jal/Konsta&SeSu)

Lukujärjestys / timetable

Tarkemmat tiedot (päivitykset) kurssien ajoista yms löytyvät /
More information (updated) about the courses:
Asio Lukkarista/ from Asio Lukkari.
LINKKI AUTOallakkaan

Lyhyesti / briefly

Oletko kiinnostunut tietokoneen rakenteesta ja toiminnasta?
Kurssi ICAT2020 (osin ent. AUTO3030, AUTO1010 & TAU.103) Digitaalipiirien mallitus käsittelee digitaalitekniikan suunnittelun perusteita eli kertoo, miten piirejä suunnitellaan tietokoneella ja miten niistä rakennetaan suurempia kokonaisuuksia esimerkiksi tietokoneiden keskusyksikköjä ja muita laskentalaitteita esimerkiksi mittalaitteiden osaksi. Kurssilla opitaan suunnittelemaan ja toteuttamaan VHDL, Verilog ja SystemVerilog -kielillä ja FPGA-piireillä yksinkertaisia digitaalisia järjestelmiä. Viime vuosina kurssin harjoitustyö on liittynyt online signaalien käsittelyyn kuten videokuvan muokkaukseen FPGA:lla.
Kurssia suositellaan kaikille tietokoneista, automaatiosta ja tietotekniikasta kiinnostuneille. Kurssi sopii erityisen hyvin täydentämään automaation, tietotekniikan ja tietoliikennetekniikan opintoja. Myös signaalien käsittelyn, säädön, robotiikan ja mekatroniikan opintojen perustaksi kurssi sopii hyvin.

Are you interested in architecture and functioning of computers? The course ICAT2020 (partly formerly AUTO3030, AUTO1010/TAU.103) Modelling of Digital Circuits deals with basics of digital electronics modelling and design: how digital devices e.g CPUs are designed and constructed with computer using hardware design languages. After the course the students are able to design and simulate simple digital circuits using VHDL-language and run them on FPGAs.
The course is recommended to all interested in computers and automation. The course is especially suited to complement studies of automation, computing, including signal processing, control, robotics, mechatronics, and telecommunications.

Osaamistavoitteet / Learning outcome

Esitiedot / Preliminary courses

Ohjelmointitaito, algebran perusteet

Basic programming skills and basics of algebra.
ICAT1020 Digitaalitekniikka

Tentti / Examination

Tällä kurssilla on käytössä ns. Mikrotentit:

Muutamia käytännön asioita mikrotentteihin liittyen:
- olethan paikalla heti laskuharjoitusten alussa, jotta vältetään turhat myöhästymiset; jos ei ole ajoissa paikalla, niin voi yrittää seuraavaan ryhmään, jos siitäkin myöhästyy, niin sitten suoritus hylätään sillä viikolla
- ensimmäiseen laskariryhmään osallistuville tasoituspiste (jonka siis 1. ryhmään kuuluva menettää jos myöhästyy)
- kullakin viikolla saa osallistua vain yhteen mikrotenttiin
- tehtävät tulevat niin luentomateriaalista Avainsivulle kuin vastaavasta alueesta oppikirjasta (sivut Avain-sivulla)
- eri laskariryhmillä on eri kysymykset ja saattaa olla, että toisessa on vähän vaikeampia...tai sitten ei... tai ...
- kaksi heikointa suoritusta jätetään pois lopullisesta arviosta (sisältäen hylätyt ja poissao lot)
- kurssin päätyttyä järjestetään pari keräilytenttiä, joilla voi yrittää paikata suorituksiaan


Myös perinteinen tenttiminen on mahdollista jos/kun ei selviä kurssista Mikrotenteillä.

Oppikirjat / Text books

Taustaa: Grout. VHDL: Zwolinski Verilog: Zwolinski Muu materiaali ilmoitetaan luennoilla. Other material to be announced at lectures.

Luennot (kalvot) / Lectures (slides)

Links to slides for Fall 2016 (AUTO1010):

Fall 2015 (AUTO1010):

link↗

---

Sisältö/ Contents

VHDL, Verilog ja SystemVerilog
piirien mallituksessa.

Myös lyhyesti muita piirien mallituskieliä.

/

VHDL, Verilog and SystemVerilog
digital circuit modelling languages.

Briefly also other circuit modelling languages.

---

Laskuharjoitukset / Exercises

Kevät / Spring 2022:

Harjoitus /Exercise 1: harj22-1.pdf
Soon available:
Harjoitus /Exercise 2: harj22-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj22-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj22-4.pdf
Harjoitus /Exercise 5: harj22-5.pdf
Harjoitus /Exercise 6: harj22-6.pdf
Harjoitus /Exercise 7: harj22-7.pdf
Harjoitus /Exercise 8: harj22-8.pdf
Harjoitus /Exercise 9: harj22-9.pdf
Harjoitus /Exercise 10: harj22-10.pdf
Results of the exercises...

Syksy / Fall 2020:

Harjoitus /Exercise 1: harj20-1.pdf
Harjoitus /Exercise 2: harj20-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj20-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj20-4.pdf
Harjoitus /Exercise 5: harj20-5.pdf
Harjoitus /Exercise 6: harj20-6.pdf
Harjoitus /Exercise 7: harj20-7.pdf
Harjoitus /Exercise 8: harj20-8.pdf
Harjoitus /Exercise 9: harj20-9.pdf
Harjoitus /Exercise 10: harj20-10.pdf

Syksy / Fall 2019:

Harjoitus /Exercise 1: harj19-1.pdf
Harjoitus /Exercise 2: harj19-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj19-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj19-4.pdf
Harjoitus /Exercise 5: harj19-5.pdf
Harjoitus /Exercise 6: harj19-6.pdf
Harjoitus /Exercise 7: harj19-7.pdf
Harjoitus /Exercise 8: harj19-8.pdf
Soon available:
Harjoitus /Exercise 9: harj19-9.pdf
Harjoitus /Exercise 10: harj19-10.pdf

Syksy / Fall 2018:

Harjoitus /Exercise 1: harj18-1.pdf
Harjoitus /Exercise 2: harj18-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj18-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj18-4.pdf
Harjoitus /Exercise 5: harj18-5.pdf
Harjoitus /Exercise 6: harj18-6.pdf
Harjoitus /Exercise 7: harj18-7.pdf
Harjoitus /Exercise 8: harj18-8.pdf
Harjoitus /Exercise 9: harj18-9.pdf
Harjoitus /Exercise 10: harj18-10.pdf

Syksy / Fall 2017:

Harjoitus /Exercise 1: harj17-1.pdf
Harjoitus /Exercise 2: harj17-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj17-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj17-4.pdf

Syksy / Fall 2016 (AUTO1010):

Harjoitus /Exercise 1: harj16-1.pdf
Harjoitus /Exercise 2: harj16-2.pdf
Harjoitus /Exercise 3: harj16-3.pdf
Harjoitus /Exercise 4: harj16-4.pdf
Harjoitus /Exercise 5: harj16-5.pdf
Harjoitus /Exercise 6: harj16-6.pdf
Harjoitus /Exercise 7: harj16-7.pdf
Harjoitus /Exercise 8: harj16-8.pdf
Harjoitus /Exercise 9: harj16-9.pdf
Harjoitus /Exercise 10: harj16-10.pdf

---

Harjoitustyö / Lab work

Yleisesti harjoitustöiden tehtävänä on mm.

• antaa opiskelijoille mahdollisuus soveltaa teoriaa käytäntöön ja
  siten syventää oppimista


• harjoituttaa itsenäisempään työskentelyyn kuin tenttiin lukeminen on
  


• antaa mahdollisuuden omien ideoiden toteuttamiseen

eli kaikkiaan valmentamaan suunnittelun ja tuotekehityksen tehtäviin.



Käytännössä AUTOmaation harjoitustyöt tehdään ns. problem based learning (PBL)
-menetelmällä eli niissä opitaan käytännön tehtäviä ratkomalla luentoja
syvällisemmin perustaitoja.


Oulun yliopisto: PBL



/



In general the purpose of laboratory work includes, but is not limited to

• give the student the opportunity to apply theory and thus deepen learning
  
• give the student more freedom than the exam
  
• give the student the opportunity to develop his/her own ideas
  

i.e. to prepare the student for product design and development work.



In practise the labworks of AUTOmation are done by the famous problem based learning (PBL)
approach, which gives the student an excellent opportunity to learn basic skills by doing.


Wikipedia: PBL

---

Harjoitustyöaiheita / Lab work topics

---

Lähialueiden kursseja / related courses

Seuraavassa listaa kursseista, jotka ovat jotenkin "sukua" tälle kurssille.
/
Next a list of courses that are somehow linked to the topic of this course.

AUTOkurssit / AUTO courses:

• ICAT2090 Home: Tekoäly energiatekniikassa /Artificial Intelligence in Energy Technology (was AUTO2040) Spring (jal/)
• TECH2990 Home: Kandidaatin tutkielma /Bacheor's Thesis (was ) all year (jal et al)
• ICAT3040 Home: Digitaalitekniikan jatkokurssi /Advanced digital electronics (VHDL/FPGA) (was AUTO3030) (2018-2019)(jal/?)
• ICAT3070 Home: Evoluutiolaskenta /Evolutionary Computing (was AUTO3120) Fall 2017, Fall 2019
• ICAT3080 Home: Sumeat järjestelmät /Fuzzy Systems (was AUTO3240) Fall 2018 - Spring 2019, Fall 2019?
• ICAT3170 Home: SoC-FPGA (was AUTO3340) Spring 2019, Spring 2020?
• AUTO1010 Home: Digitaalitekniikan perusteet /Introduction to digital electronics (was TAU.103) Fall (jal/Ali)
• AUTO1020 Home: Elektroniikka /Electronics (was TAU.104) ei
• AUTO1060 Home: Digitaalinen automaatio/Introduction to digital automation (was AUTO1010) syksyllä_2015 (jal/jako yms)
• AUTO2030 Home: Elektroniikan valmistustekniikka /Production processes in electronics (was TAU.118) ei 2016-2017
• AUTO2040 Menossa / running Mekatroniikka /Mechatronics (was TAU.110) Fall?(jal & Vladimir)
• AUTO3030 Home: Digitaalitekniikan jatkokurssi /Advanced digital electronics (VHDL/FPGA) (was TAU.303) ei 2016-2017
• AUTO3120 Home: Evoluutiolaskenta /Evolutionary Computing (was NONE) Fall 2017
• AUTO3170 Home: Optoelektroniikka /Optoelectronics (was NONE) book_exam
• AUTO3230 Home: Sulautetut järjestelmät /Embedded systems (was TAU.123) ei

Muiden oppiaineiden suositeltavia kursseja:
Recommended courses from other subjects:

UNDER CONSTRUCTION
UNDER CONSTRUCTION
UNDER CONSTRUCTION

---

Mitä hel... / What FAQ?

• Q: Miksi kurssilla ei ole suomen kielistä digitaalitekniikan oppikirjaa?
  /
  Why there is no Finnish text book?
  A: Tarkoitus on oppia alan sanastoa myös englanniksi.
  /
  From the science library Tritonia you can find many more English text book on
  digital electronics.
  
  

---

Aktiviteetteja / activities

---

Links

Hardware

• Texas Instruments: Logic Guide

Software

• VHDL tutorial / U. Waterloo
• Suositeltava / Recommended: Low-Carb VHDL tutorial by Bryan Mealy
• VHDL mini-reference / U. Auburn

Companies

• Impulse: FPGA software: e.g. C to FPGA
• Local companies:
• Sirico Electronics Pietarsaari.
• Global companies:
• Texas Instruments

• Hamburg VHDL archive
  
• APLAC Finnish analog circuit simulator

---

Tulevaisuus / Future

We will have activities related to FPGA circuits and especially their programming in signal processing applications.

---

Kiitokset / acknowledgements

---

Last modified: 17.12 2022 22:30. display time: 25.04 2024 15:04
Paluu / Return to top /ICAT2020 tai/or back to AUTO homepage

---