6th Semester - Microprocessor Systems
Εισαγωγή στην τεχνολογία και αρχιτεκτονική των Μικροεπεξεργαστών. Συστήματα Βασισμένα σε Μικροϋπολογιστές – Ενσωματωμένα Συστήματα. Περιγραφή και σύνολο εντολών του Μικροεπεξεργαστή 8085. Συστήματα και τεχνολογία Μνημών – Τρόποι αναφοράς στη Μνήμη. Προγραμματισμός Μικροεπεξεργαστών σε γλώσσα Assembly – Μακροεντολές και Ρουτίνες. Τεχνικές για είσοδο-έξοδο δεδομένων. Συστήματα Διακοπών και Απευθείας Προσπέλαση Μνήμης. Περιγραφή των Μικροεπεξεργαστών 80×86, το σύνολο των εντολών τους και προγραμματισμός. Αρχιτεκτονική και προγραμματισμός Μικροελεγκτών AVR και PIC σε γλώσσα Assembly και C. Περιφερειακά Μικροελεγκτών και εφαρμογές. Εισαγωγή στους Επεξεργαστές RISC και στην Οικογένεια Επεξεργαστών ARM.
7th Semester - Introduction to VLSI System Design
Εισαγωγή στα κυκλώματα CMOS, VLSI (αντιστροφέας, διακόπτης, πύλες NAND, NOR και σύνθετες, πολυπλέκτες, καταχωρητές). Εισαγωγή στην αναπαράσταση κυκλωμάτων και συστημάτων. Γλώσσες Περιγραφής Υλικού (HDL). Τεχνολογίες I.C. και διαδικασίες κατασκευής κυκλωμάτων CMOS, VLSI. Εκτίμηση παραμέτρων και επιδόσεων (αντίσταση, χωρητικότητα, καθυστέρηση, ισχύς). Λογική σχεδίαση κυκλωμάτων CMOS, VLSI. Μέθοδοι σχεδίασης και δοκιμή κυκλωμάτων CMOS, VLSI. Σχεδίαση υποσυστημάτων σε τεχνολογία CMOS, VLSI (αθροιστές, πολλαπλασιαστές, ολισθητές, μνήμες, αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων). Εργαστήρια: Στο εργαστήριο σχεδιάζονται και μελετώνται ψηφιακά κυκλώματα τεχνολογίας CMOS, VLSI από απλές πύλες έως ολοκληρωμένα υποσυστήματα. Οι εργαστηριακές ασκήσεις θα περιλαμβάνουν κατασκευή layout, ηλεκτρική εξομοίωση, λογική εξομοίωση, ανάλυση χρονισμού και χρήση γλωσσών περιγραφής υλικού.
7th Semester - Microprocessors Laboratory
Το μάθημα περιλαμβάνει εργαστηριακές ασκήσεις πάνω στα επόμενα θέματα: Προγραμματισμός σε assembly των μικροεπεξεργαστών 8085 και 80×86. Διαδικασίες εισόδου-εξόδου δεδομένων. Χρήση Διακοπών. Διασύνδεση μικροεπεξεργαστών με εξωτερικές μονάδες (interfacing) και συσκευές. Σχεδίαση αυτοματισμών με βάση μικροεπεξεργαστές. Προγραμματισμός Μικροελεγκτών. Έλεγχος περιφερειακών Μικροελεγκτών και εφαρμογές.
8th Semester - Digital VLSI Systems
Αρχιτεκτονικές συστολικών δικτύων. Υλοποίηση κυκλωμάτων VLSI για αριθμητικές πράξεις. Υλοποίηση ψηφιακών φίλτρων. Κυκλώματα που βασίζονται σε ειδικά αριθμητικά συστήματα για εφαρμογές υψηλών ταχυτήτων. Χρήση σχεδιαστικών εργαλείων VLSI. Γλώσσες περιγραφής κυκλωμάτων για αυτόματη σχεδίαση. Σχεδίαση και υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων.
9th Semester - Embedded Systems Design
Μοντέλα Περιγραφής Ενσωματωμένων Συστημάτων: Μοντέλα υπολογισμού, Γλώσσες προγραμματισμού Υψηλού Επιπέδου. Σχεδιασμός και Ανάλυση Προγράμματος/Εφαρμογής: Μοντέλα Προγράμματος, Μετασχηματισμοί υψηλού επιπέδου, Μεταφραστές για ενσωματωμένα συστήματα, Βελτιστοποίηση προγράμματος. Υλικό Ενσωματωμένων Συστημάτων: Πολυεπεξεργαστικές Αρχιτεκτονικές (MPSOC), Μονάδες επεξεργασίας, Δίκτυα και τοπολογίες διασύνδεσης, Ιεραρχίες Μνήμης, Μονάδες Διαχείρισης Μνήμης. Λογισμικό Ενσωματωμένων Συστημάτων: Ενσωματωμένα Λειτουργικά Συστήματα Πραγματικού χρόνου, χρονοδρομολόγηση σε συστήματα πραγματικού χρόνου. Υλοποίηση Ενσωματωμένων Συστημάτων-Συνσχεδιασμός Υλικού και Λογισμικού: Πλατφόρμες Σχεδιασμού, Τμηματοποίηση Υλικού και Λογισμικού, Ανάλυση Απόδοσης, Αλγόριθμοι Συν-σύνθεσης Υλικού και Λογισμικού. Επαλήθευση: Επαλήθευση υβριδικών συστημάτων, Προσομοίωση και Εξομοίωση, Δοκιμή, Προσομοίωση σφαλμάτων, Ανάλυση κινδύνων, Αξιοπιστία.
Spring Semester - Advanced Logic Design (post-graduate)
Αυτοματοποίηση σχεδίασης υλικού: Μεθοδολογίες σχεδίασης, αφαιρετικά επίπεδα σχεδίασης, γλώσσες περιγραφής υλικού και συστήματος, αλγόριθμοι και τεχνικές μετασχηματισμών και ελαχιστοποιήσεων παραμέτρων σχεδίασης, σχεδίαση επιπέδου συστήματος και αλγορίθμου.Χαμηλή Κατανάλωση Ισχύος Ψηφιακών Συστημάτων: Πηγές κατανάλωσης ισχύος. Μέθοδοι μείωσης της τάσης τροφοδοσίας και μεταγόμενης χωρητικό-τητας. Τεχνικές Χαμηλής Κατανάλωσης για Επίπεδο Τεχνολογίας, Κυκλώματος, Αλγορίθμου και Αρχιτεκτονικής. Διαχείρηση μνήμης Ενσωματωμένων Επεξεργαστών. Εργαλεία CAD. Εφαρμογές.Αποδοτική σχεδίαση αριθμητικών κυκλωμάτων και συστημάτων για πολυμεσικές εφαρμογές: Χρήση ειδικών αριθμητικών αναπαραστάσεων με έμφαση στην ταχύτητα λειτουργίας και την κατανάλωση. Υλοποίηση σύνθετων αριθμητικών πράξεων και αριθμητικής Modulo. Αλγόριθμοι σειριακής εκτέλεσης των ανωτέρω που βασίζεται σε ψηφία. Παραδείγματα υλοποίησης όπως: Ψηφιακών Φίλτρων, FFT, Μετασχηματισμού Wavelet, Αλγορίθμων Κρυπτογραφίας, SoftwareRadio κλπ. Αυτοματοποίηση σχεδίασης σύνθετων αριθμητικών αλγορίθμων.Λογικού Επιπέδου Σχεδίαση: Γενίκευση λογικής σχεδίασης από συναρτήσεις δίτιμων μεταβλητών και μιας εξόδου, σε συναρτήσεις μεταβλητών πολλαπλών-τιμών (multi-valued) και πολλαπλών εξόδων (multi-output). Λογική σχεδίαση με εκφράσεις αποκλειστικού Η (Exclusive-Or) και η χρήση τους στη σχεδίαση αναστρέψιμων (reversible) και κβαντικών (quantum) λογικών κυκλωμάτων.