درس طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال یکی از درس‌های اصلی رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی هست. این درس به اون دسته از علاقه‌مندان طراحی سخت‌افزار که می‌خوان مدارهای پیچیده رو با کمک یک زبان توصیف سخت‌افزار بسازن و...
آموزش رایگان طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال
درباره این دوره بیشتر بدانید
درس طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال یکی از درس‌های اصلی رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی هست. این درس به اون دسته از علاقه‌مندان طراحی سخت‌افزار که می‌خوان مدارهای پیچیده رو با کمک یک زبان توصیف سخت‌افزار بسازن و شبیه‌سازی کنن، خیلی کمک می‌کنه. بعد از این مرحله، با ابزارهای سنتز می‌شه اون مدارها رو به مدارهای قابل پیاده‌سازی روی بسترهایی مثل FPGA (آرایه منطقی برنامه‌پذیر) یا ASIC (مدارهای مجتمع با کاربرد خاص) تبدیل کرد.
راستش امروزه FPGAها به‌عنوان سخت‌افزارهای قابل برنامه‌ریزی خیلی سریع دارن رشد می‌کنن. حتی این امکان وجود داره که یک سیستم کامل کامپیوتری روی یک تراشه واحد (SoC یا همون System on a Chip) بسازیم؛ شامل پردازنده‌ها، حافظه‌ها، ماژول‌های ورودی/خروجی، عناصر محاسباتی و مهم‌تر از همه، عناصر سخت‌افزاری قابل برنامه‌ریزی. تمرکز اصلی این درس هم دقیقاً روی همینه: آشنایی با این تراشه‌ها و اینکه چطور سخت‌افزارها رو برای پیاده‌سازی روی اون‌ها توصیف کنیم.
مسیر یادگیری در این دوره
این درس از مقدمات مربوط به ساخت کامپیوترها و تراشه‌های اولیه شروع می‌شه. بعد به معرفی روش‌های مرسوم پیاده‌سازی مدارهای دیجیتال می‌رسه. پس از یک آشنایی کلی با روش‌های مختلف پیاده‌سازی روی تراشه‌ها، تمرکز می‌ره سمت تراشه‌های با قابلیت برنامه‌ریزی (PLD به‌طور کلی و FPGA به‌صورت خاص و کاربردی). اینجا توضیح داده می‌شه که این قابلیت چطور روی سخت‌افزار ایجاد می‌شه، اون هم در حالی که انتظار داریم سخت‌افزار بدون تغییر بمونه.
توصیف سخت‌افزار با یک زبان بهینه‌شده برای این کار، به طراح‌ها این امکان رو می‌ده که سیستم موردنظرشون رو راحت توصیف و پیاده‌سازی کنن. بعد از آشنایی با FPGA، لازمه که روش‌های توصیف سیستم‌های دیجیتال با قابلیت پیاده‌سازی روی این تراشه‌ها کامل توضیح داده بشه. به همین دلیل با انتخاب زبان VHDL، بخش عمده این درس به نحوه توصیف مدارها با این زبان اختصاص پیدا کرده.
با معرفی دستورات پایه VHDL، امکان توصیف مدارهای منطقی ساده فراهم می‌شه. بعد به مرور دستورات شرطی و حلقه معرفی می‌شن و بعدش نحوه توصیف عناصر حافظه همگام با کلاک توضیح داده می‌شه. این‌طوری توصیف سیستم‌های ترکیبی و ترتیبی هم جا می‌افته.
چرا این دوره ارزش وقت گذاشتن داره؟
خب، آشنایی با ماشین‌های حالت و نحوه پیاده‌سازی‌شون به طراح‌ها این توانایی رو می‌ده که سیستم‌های دیجیتال رو ساخت‌یافته‌تر و منظم‌تر بسازن و کنترل کنن. ترکیب ماشین حالت با بخش‌های پردازش داده و آشنایی با متد طراحی FSMD (طراحی بخش‌های داده و کنترلی) باعث می‌شه بتونیم سیستم‌های بزرگ‌تر رو هم توصیف کنیم. اگر حافظه هم به سیستم اضافه بشه (در صورت نیاز)، یک سیستم کامل سخت‌افزاری توصیف می‌شه. در نهایت با سنتز کدهای توصیف‌شده، امکان برنامه‌ریزی FPGA برای انجام کار موردنظر فراهم می‌شه.
یه مثال ساده بزنم: فرض کن می‌خوای برای پروژه پایان‌نامه‌ات یک کنترلر ترافیک هوشمند طراحی کنی. با چیزهایی که این درس یاد می‌ده، می‌تونی رفتار سیستم رو با VHDL توصیف کنی، روی FPGA پیاده‌سازیش کنی و بعد تست بگیری. این مهارت واقعاً توی پروژه‌های دانشجویی و حتی کارهای صنعتی به کارت میاد.
مشخصات کلی دوره
عنوان دوره: آموزش رایگان طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال
دانشگاه ارائه‌دهنده: دانشکده کامپیوتر دانشگاه شهید بهشتی
تعداد جلسات: ۲۳ جلسه
سطح دوره: کارشناسی (مناسب دانشجوهای مهندسی کامپیوتر و برق)
هزینه: رایگان 🎓
پیش‌نیازهای شرکت در دوره
از پیش‌نیازهای مهم این درس، آشنایی کامل با مدار منطقی و معماری کامپیوتر هست. پیشنهاد می‌شه حتماً مباحث درس مدارهای منطقی رو یک بار مرور کنی تا درک مفاهیم پایه این درس خیلی ساده‌تر بشه. اگر پایه‌ات توی مدار منطقی ضعیف باشه، ممکنه اواسط دوره کمی اذیت بشی.
این دوره برای چه کسانی مناسبه؟
این دوره برای تمام مهندسین کامپیوتر و برق مناسبه. اگه دانشجوی کارشناسی هستی و می‌خوای وارد حوزه طراحی سخت‌افزار بشی، این دوره یکی از بهترین شروع‌هاست. حتی اگه علاقه‌مند به سیستم‌های نهفته (Embedded Systems) یا طراحی SoC هستی، این آموزش رایگان می‌تونه نقطه شروع خوبی باشه. 💡
محتوای دوره
شماره
عنوان فصل
تعداد جلسات
مدت زمان
۱
طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال
۸ جلسه
۰۹:۰۱ ساعت
سوالات متداول
این دوره در کجا ضبط شده؟
این دوره در دانشکده کامپیوتر دانشگاه شهید بهشتی و در ۲۳ جلسه ضبط شده‌است.
آیا این دوره واقعاً رایگانه؟
بله، آموزش طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال به‌صورت کاملاً رایگان در دسترس علاقه‌مندان قرار گرفته. 🌟
بعد از این دوره چه مهارتی به دست میارم؟
می‌تونی مدارهای دیجیتال رو با VHDL توصیف کنی، شبیه‌سازی بگیری، سنتز کنی و روی FPGA پیاده‌سازی کنی. این مهارت‌ها توی بازار کار سخت‌افزار خیلی ارزشمندن.
طراحی کامپیوتری سیستم‌های دیجیتال را رایگان یاد بگیرید
