ממעגל חשמלי למערכות ספרתיות מר מרצה כללי להנדסה חפש בקורס

פרק 1 - יסודות המעגל החשמלי ▼
מעגל מקובץ, אות זרם ואות מתח, כיווני ייחוס בסימונים, סוגי חיבורים של אלמנטים - טורי ומקבילי, חוק אוהם, הנגד כרכיב חשמלי, התנגדות ומוליכות, רכיבים ריאקטיביים קבל וסליל, רכיבים ליניאריים ולא ליניאריים, רכיבים התלויים בזמן ובלתי תלויים בזמן, קשר בין מתח וזרם בקבל ובסליל, הספקים של רכיבים פאסיביים ואנרגיה, מקורות אנרגיה אידיאליים ומעשיים, בלתי תלויים ותלויים, חוקי קירכהוף, הספק ונצילות.

פרק 2 - שיטות יסודיות בניתוח מעגלים ▼
חיבור נגדים בטור ובמקביל, מחלק מתח, מחלק זרם, המרת כוכב-משולש (המרת פאי-טי), גשר ויטסטון.

פרק 3 - שיטות זרמי חוגים ומתחי צמתים לניתוח מעגלים מרובי מקורות ▼
המרת מקורות, מתחי צמתים, נוסחת מילמן, זרמי חוגים, מאזן הספקים, סופרפוזיציה, שקול תבנין ונורטון.

פרק 4 - אותות חשמליים - סוגים וחישובי ערכים ממוצעים ואפקטיביים ▼
פרק זה משמש כמבוא למעגלי זרם חילופין. בתחילה נלמדים נושאים נבחרים בטריגונומטריה ולאחר מכן מוצגים אותות חשמליים שונים והטכניקות לניתוחן. מובאים המושגים: הספק ממוצע והספק RMS באותות כלליים ואותות מחזוריים שונים.

פרק 5 - מעגלי זרם חילופין ומעגלי תהודה ▼
הגדרת מעגל זרם חילופין, ייצוג פאזורי של אות ותכונות הפאזורים, עכבה (אימפדנס) ומתירות (אדמיטנס), ניתוח מעגלי AC עם משפטי הרשת, הספק רגעי הספק ממוצע והספק מרוכב, משולש הספקים, ערך יעיל (RMS) של אות, גורם ההספק, אנרגיות במעגלי AC, מעגלי תהודה טוריים ומקביליים, הגדרות שונות של תהודה, גורם הטיב (Q-factor), פונקצית תמסורת של מעגל תהודה.

פרק 6 - פונקציות תמסורת ▼
פרק זה עוסק בניתוח פונקציות התמסורת של מעגלים שונים, כיצד לתאר אותם באמצעות סרטוטי בודה וכיצד לנתח מעגלים באמצעות התמרת לפלס

פרק 7 - מגברי שרת ▼
הפרק עוסק במגברי שרת, הגדרות וסימון, תחומי פעולה, כללים בניתוח מעגלים עם מגברי שרת, מעגלים נפוצים עם מגברי שרת, כניסת אותות שונים למגברי שרת וביצוע פעולות מתמטיות, מיכשור רפואי, מגבר שרת אידיאלי, תגובת התדר של מגברי שרת וניתוח במישור התדר של מעגלי הגבר שונים

פרק 8 - דיודות ▼
התקנים לא ליניאריים, צומת PN והדיודה האידיאלית, דיודה לא אידיאלית ו-3 מודלים של דיודה, דיודה מעשית, נקודת עבודה של דיודה ב-DC וב-AC, דיודת זנר, ניתוח מעגלים לוגים עם דיודות.

פרק 9 - הטרנזיסטור הביפולרי (BJT - Bipolar Junction Transistor) ▼
טרנזיסטור NPN, טרנזיסטור PNP, מצבי פעולה של טרנזיסטור, אופיין של טרנזיסטור, תצורות חיבור של טרנזיסטור CE, CB, CC. צמד דרלינגטון. נקודת עבודה של טרנזיסטור, מודל אות גדול ומודל אות קטן, מטריצה היברידית, פרמטרי H של טרנזיסטור במודל אות קטן. מודל פאי (Hybrid-Pi Model), ניתוח אות קטן.

פרק 10 - ייצוג מספרים ▼
הפרק עוסק בייצוג מספרים עשרוניים ובינארים, 4 פעולות אריתמטיות עם מספרים בינאריים חיוביים, המספרים המשלימים וביצוע פעולות עם מספרים בינאריים מכוונים. נושאים נוספים בפרק לפי דרישה הם: קודים בינאריים שונים (קוד BCD, קוד GRAY, קודים משלימים, קודים ממושקלים, קודים ליניארים - המינג, אופן הכתיבה של קוד במשרד ובמקלט ויכולת גילוי ותיקון שגיאות) וייצוג מספרים בשיטת הנקודה הצפה (בפורמט IEEE754).

פרק 11 - אלגברה בוליאנית ופונקציות בוליאניות ▼
הפרק עוסק בתיאור האלגברה הבוליאנית, הגדרות משפטים והוכחות. לאחר מכן יוצג תיאור מקיף של לוגיקה בינארית, שערים לוגיים ופונקציות בוליאניות - כתיבתן, פישוטים בסיסים תוך שימוש בתכונות והמשפטים הבוליאניות, ומימושים לוגים שונים.

פרק 12 - צמצומים ומימושים של פונקציות בוליאניות ▼
בפרק זה נעסוק בטכניקות לפישוט וצמצום פונקציות בוליאניות כגון שיטת המפה ושיטת QM. בנוסף נלמד כיצד לממש פונקציות שונות לפי תכונותיהן באמצעות שערי NOR, NAND ו-XOR.

פרק 13 - לוגיקה צירופית ▼
הפרק עוסק בתכנון וניתוח של מעגלים צירופיים. נלמדים הבלוקים: מחבר חלקי ומלק (Full Adder, Half Adder), מחסר חלקי ומלא (Full Subtractor, Half Subtractor), משווה גודל (Magnitude Comparator), מפענח (Decoder), מקודד (Encoder), בורר (MUX) ומפלג (DMUX).

פרק 14 - מבוא ללוגיקה סדרתית ויחידות זכרון ▼
מודל כללי של מערכת סדרתית, הגדרות: מצב נוכחי (Present State), מצב הבא (Next State), משוואות המצב הבא, משוואות מוצא, משוואות עירור, סוגים של מעגלים סדרתיים - סינכרוני ואסינכרוני, רכיבי זיכרון (Flip-Flops, Latches). רכיבים: D-Latch, SR-Latch. רכיבים: SR-FF, D-FF, T-FF, JK-FF. הגדרת שאלות אנליזה וסינתזה, דיאגרמת זמנים, שיקולי תזמון: זמן זיהום, זמן התקדמות, זמן ה-Setup, זמן ה-Hold, משטרי פעולה סטטי ודינאמי.

פרק 15 - מעגלים סדרתיים סינכרוניים ▼
הפרק עוסק בנושאים הבאים עבור מכונות סינכרוניות: מימוש לוגי, משוואות עירור ומוצא, טבלת מצבים/מעברים, כתיבה וקריאה של דיאגרמת מצבים, מודל mealy ו-moore של מכונות מצבים, צמצום מצבים שקולים, משפטי צמצום ושימוש בטבלת גרירה, מעבר מתיאור מילולי של בעיה לכתיבה של דיאגרמה, טבלה, משוואות ומימוש לוגי.

פרק 16 - אוגרים ומונים ▼
אוגר מקבילי (Parallel Resister), אוגר הזזה (Shift Register), מונה אדווה (Ripple Counter), מונה סינכרוני (Synchronous Counter), מונה טבעת (Ring Counter), מונה ג'ונסון (Johnson Counter).

פרק 17 - בניית רכיבים לוגים ▼
יחידת ה-ALU (Arithmetic Logic Unit), אוגרים/מחסניות (Registers) ומקבץ האוגרים של המעבד (Register File).

פרק 18 - המעבד החד-מחזורי (Single-Cycle Processor) ▼
נתיב הנתונים, יחידת בקרה ראשית, יחידת בקרה משנית, 5 שלבי המעבד: Instruction Fetch, Decode, Execute, Memory, Write Back, מימוש פקודות R-Type, מימוש פקודות lw ו-sw, מימוש פקודות beq ו-jump, הערכת זמנים וביצועי מעבד

פרק 19 - האסמבלי של מעבדי ה-MIPS ▼
עיקרון ההפשטה, ה-MIPS (חברה, הגדרה ומדד), מהו ה-ISA ומבנה הארכיטקטורה של מחשבי MIPS32, פקודות מסוגים R-Type, I-Type, J-Type. אוגר האפס, פעולות: add, sub, and, or, sll, srl, sra, lw, sw, beq, bne, j
אוגרים מיוחדים: hi, lo, zero. מבנה זיכרון של מחשב MIPS32. אוגר ה-PC ותפקידו. פקודות על בתים בודדים, פסאודו פקודות: move, li, la, blt.