K-INFO
HU
EN
Login

Digital Design 1.

Digitális technika 1.
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Subject name (Hungarian, English)
Digitális technika 1.
Digital Design 1.
Subject code BMEVIIIA105
Subject type
Training Level
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 3 1 1
type (linked/independent) derived course derived course
Assessment type vizsga
Credits 6
Subject coordinator
Dr. Arató Péter
position: egyetemi tanár
Responsible department
Irányítástechnika és Informatika Tanszék
Faculty Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Subject website
Primary curriculum type
Direct prerequisites – Strong prerequisite none
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme
Basic logic design principles. Analog versus digital signal processing. Boole algebra, number systems. Basic models of combinational and sequential systems. Truth-table representation of combinational systems. Switching functions, disjunctive and conjunctive canonical forms. Building blocks of combinational systems (gates). Minimization of switching functions on Karnaugh map. (Disjunctive and conjunctive minimal two-level realizations, handling of don’t care minterms). The Quine-McCluskey method. Optimal cover algorithm for selection from prime implicants. Multiple-output minimization. Transient behavior and timing of combinational systems (static, dynamic and functional hazards and their elimination). Special problems of symmetric switching functions. Classification of sequential systems as state machines (asynchronous and synchronous realizations, Mealy- and Moore-models). State table and state diagram. Flip-flops as building blocks (SR, JL, T, DG and D flip-flops). Design steps of synchronous state machines (constructing the preliminary state table, state reduction, state assignment). Clock skew and its elimination by applying data-lock-out flip-flops. Special problems with the design of asynchronous state machines (avoiding critical races and essential hazards). Practical realization of flip-flops. (simple edge-triggered, master-slave, data-lock-out structures). Metastable states. Applying MSI chips for designing functional units. Multiplexers, demultiplexers, decoders counters, shift registers, arithmetic units and comparators. Static and dynamic RAM units, read-only memory units (ROM) and their application in the design. Microprogrammed control. Application-specific units (ASIC). PLA and FPGA units and their application. Basic principles of hardware description languages (VHDL and VERILOG and their comparison).

 

The course (together with the course entitled Digital Design 2) provides the students with all system level hardware knowledge required to the logical level design of digital equipment. The theoretical background is also widened through the solution of design problems during the classroom practices.  Obtained skills and expertise:  The knowledge acquired in the framework of the course (together with the course entitled Digital Design 2) allows students to solve any logical design problems they may encounter in electrical engineering. 

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge

No learning outcomes recorded.

Skills

No learning outcomes recorded.

Attitudes

No learning outcomes recorded.

Autonomy and responsibility

No learning outcomes recorded.

Oktatási módszertan

Not provided.

Tanulástámogató anyagok

Online források
M. Morris Mano, Charles R. Kime: Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-031486-2; John F. Wakerly: Digital Design, Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-089896-1

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
nincs
General rules
Követelmények: Az előadások látogatása kötelező. Az előadásokon a jelenlétet azok kezdetén és végén is a félév folyamán minden alkalommal ellenőrizzük, aláírást nem kaphat az a hallgató, aki ezek alapján az alkalmak több, mint 30%-áról hiányzott (a viszonyítási alap a ténylegesen megtartott előadások száma).   a. A szorgalmi időszakban:   A szorgalmi időszakban hat házi feladatot ad ki a tanszék, amelyek mindegyikére legfeljebb 5 pont adható. A félévvégi aláírás feltétele legalább 18 pont elérése a házi feladatok alapján és a laborok sikeres teljesítése és az előadások és gyakorlatok legalább 70 %-án való részvétel.  A be nem adott házi feladat 0 pontot ér. A házi feladatokkal szerzett pontszámok összege a vizsgaeredményben plusz pontokkal lesz figyelembe véve.  A gyakorlatokon a házi feladatok kiadása, beadása, értékelése és konzultáció történik.  b. A vizsgaidőszakban:   A vizsga írásbeli. A vizsgán elérhető maximális pontszám 60, ebből 20 a belépő rész és 40 pont a nagyfeladatok megoldásával szerezhető meg. Az elégséges osztályzathoz a belépő kérdésekből legalább 12 pontot, a vizsgán összesen legalább 24 pontot kell elérni. A legalább elégséges eredményt elért hallgatóknál a vizsgán elért eredményhez hozzáadjuk a házi feladatokra kapott plusz pontokat. A vizsgajegy az így kapott összpontszám alapján a következő táblázat szerint kerül megállapításra:    Összpontszám                        Osztályzat  0-23                                                            1  24-32                                      2  33-41                                      3  42-50                                      4  51 felett                                  5    A házi feladatokra kapott pontszámok az alábbi módon befolyásolják az osztályzat alapját képező összpontszámot:    A házi feladatokra kapott pontszámok összege                                                     Az osztályzatot meghatározó összpontszámban figyelembe vett pluszpont  20                                                                                                                                         0  21-22                                                                                                                                    1  23-24                                                                                                                                    2  25-26                                                                                                                                    3  27-28                                                                                                                                    4  29-30                                                                                                                                    5   A kreditpont megszerzésének feltétele legalább elégséges vizsgaosztályzat elérése.  c. Elővizsga: nincs   Minden egyéb kérdésében a TVSZ rendelkezései irányadók.   Pótlási lehetőségek: Házi feladat pót-beadására nincs lehetőség.   A laborok közül egy a pótlási héten pótolható.
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description

Not provided.

Recommended courses

Not provided.

Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
Requirements valid until:
Curriculum placement

No curriculum placements recorded for this subject version.