این دوره با هدف ایجاد یک پایه قوی و جامع در طراحی منطق دیجیتال طراحی شده است. پس از اتمام این آموزش، شما قادر خواهید بود:

• مبانی سیستم‌های عددی: انواع سیستم‌های عددی (دودویی، اکتال، هگزادسیمال) و تبدیل آن‌ها به یکدیگر را به طور کامل درک کنید. این بخش شامل نمایش اعداد علامت‌دار و عملیات حسابی در مبناهای مختلف نیز می‌شود.

• جبر بول و گیت‌های منطقی: اصول جبر بول، قوانین و قضایای آن (مانند قوانین دمورگان)، و نحوه کار با گیت‌های منطقی پایه (AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR) را فرا بگیرید. همچنین با گیت‌های جهانی و کاربردهای آن‌ها در طراحی مدارهای منطقی آشنا شوید.

• مدارهای ترکیبی (Combinational Circuits): روش‌های طراحی و تحلیل مدارهای ترکیبی مانند جمع‌کننده‌ها (Adders)، تفریق‌کننده‌ها (Subtractors)، رمزگشاها (Decoders)، رمزگذارها (Encoders)، مالتی‌پلکسرها (Multiplexers) و دی‌مالتی‌پلکسرها (Demultiplexers) را با جزئیات کامل بیاموزید. این شامل بهینه‌سازی مدار با استفاده از نقشه‌های کارنو (K-Maps) و سایر روش‌های ساده‌سازی نیز می‌شود.

• مدارهای ترتیبی (Sequential Circuits): مفاهیم اساسی لچ‌ها (Latches) و فلیپ‌فلاپ‌ها (Flip-Flops) (SR, D, JK, T) را درک کرده و نحوه استفاده از آن‌ها در طراحی رجیسترها (Registers)، شیفت‌رجیسترها و شمارنده‌ها (Counters) را یاد بگیرید. مثال‌های عملی از شمارنده‌های سنکرون و آسنکرون نیز ارائه خواهد شد تا درک عمیق‌تری پیدا کنید.

• طراحی ماشین‌های حالت متناهی (FSMs): اصول طراحی و پیاده‌سازی ماشین‌های حالت متناهی را برای کنترل سیستم‌های دیجیتال فرا بگیرید، از جمله نمودارهای حالت و جداول حالت. این مهارت برای طراحی کنترل‌کننده‌های پیچیده ضروری است.

• حافظه‌ها و منطق قابل برنامه‌ریزی: با انواع حافظه‌ها (مانند RAM و ROM) و مفاهیم منطق قابل برنامه‌ریزی (PLAs, PALs) آشنا شوید که از اجزای کلیدی در سیستم‌های دیجیتال مدرن هستند.

• آشنایی با ابزارهای شبیه‌سازی: نحوه استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی رایگان برای طراحی، تحلیل و اشکال‌زدایی مدارهای دیجیتال را بیاموزید. این بخش به شما کمک می‌کند تا طراحی‌های خود را به صورت عملی آزمایش کنید و از صحت عملکرد آن‌ها اطمینان حاصل نمایید.

• حل مسائل عملی: توانایی حل مسائل پیچیده در زمینه طراحی منطق دیجیتال و پیاده‌سازی آن‌ها با استفاده از مفاهیم آموخته شده، به گونه‌ای که بتوانید راه‌حل‌های کارآمد و بهینه ارائه دهید.

این آموزش نه تنها دانش تئوری شما را تقویت می‌کند، بلکه مزایای عملی فراوانی نیز برای شرکت‌کنندگان به ارمغان می‌آورد و شما را برای چالش‌های واقعی دنیای سخت‌افزار آماده می‌سازد:

• پایه و اساس قوی برای آینده: دانش منطق دیجیتال، ستون فقرات مهندسی کامپیوتر و الکترونیک است. این دوره شما را برای مباحث پیشرفته‌تر مانند طراحی FPGA، ASIC و میکروکنترلرها آماده می‌کند و مسیر یادگیری شما را هموار می‌سازد.

• مهارت‌های عملی و کاربردی: با تمرکز بر مثال‌ها و پروژه‌های عملی متعدد، شما مهارت‌های لازم برای طراحی و پیاده‌سازی مدارهای دیجیتال در دنیای واقعی را کسب خواهید کرد. این رویکرد عملی، تئوری را با تجربه همراه می‌کند.

• آمادگی برای بازار کار: با تسلط بر مباحث این دوره، فرصت‌های شغلی متعددی در زمینه‌های طراحی سخت‌افزار، سیستم‌های جاسازی‌شده، تولید نیمه‌هادی‌ها و تحقیقات و توسعه برای شما فراهم خواهد شد. این مهارت‌ها در صنایع مختلف بسیار ارزشمند هستند.

• یادگیری با نرم‌افزار رایگان: نیازی به خرید نرم‌افزارهای گران‌قیمت نیست. دوره با استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی و طراحی کاملاً رایگان و در دسترس ارائه می‌شود که دسترسی همه دانشجویان را به آموزش عملی و پیاده‌سازی پروژه‌ها فراهم می‌کند.

• رویکرد گام‌به‌گام و قابل فهم: مطالب به صورت منظم، از پایه تا پیشرفته، و با زبانی ساده توضیح داده شده‌اند، که یادگیری را برای افراد با پیش‌زمینه‌های مختلف آسان می‌کند و از پیچیدگی‌های غیرضروری پرهیز شده است.

• منبع جامع: این دوره یک منبع کامل است که تقریباً تمام جنبه‌های اصلی طراحی منطق دیجیتال را پوشش می‌دهد و شما را از نیاز به منابع متعدد بی‌نیاز می‌کند. تمامی آنچه برای شروع نیاز دارید در همین بسته آموزشی موجود است.

• تقویت توانایی حل مسئله: با تمرین‌های متعدد و مثال‌های چالش‌برانگیز، توانایی شما در تحلیل و حل مسائل پیچیده مهندسی دیجیتال به شدت تقویت می‌شود که یک مهارت حیاتی در هر رشته مهندسی است.

این دوره به گونه‌ای طراحی شده است که برای اکثر افراد قابل دسترس باشد و نیازی به دانش قبلی عمیق در زمینه الکترونیک ندارد. پیش‌نیازهای لازم برای بهره‌مندی حداکثری از این آموزش عبارتند از:

• علاقه و انگیزه: مهم‌ترین پیش‌نیاز، علاقه واقعی به یادگیری در زمینه الکترونیک، کامپیوتر و نحوه کارکرد سیستم‌های دیجیتال است.

• آشنایی پایه با کامپیوتر: توانایی استفاده از کامپیوتر، نصب نرم‌افزار و مدیریت فایل‌ها. نیازی به مهارت برنامه‌نویسی پیشرفته یا دانش عمیق کامپیوتر نیست، اما آشنایی اولیه با محیط ویندوز یا مک کافی است.

• دانش پایه ریاضیات: آشنایی با جبر مقدماتی و مفاهیم پایه‌ای ریاضیات، هرچند تمامی مباحث مورد نیاز در طول دوره مرور و توضیح داده خواهند شد تا هیچ ابهامی باقی نماند.

• بدون نیاز به دانش قبلی در الکترونیک دیجیتال: این دوره به صورت جامع و از صفر آغاز می‌شود و تمامی مفاهیم از ابتدایی‌ترین سطح آموزش داده می‌شوند، بنابراین حتی اگر هیچ پیش‌زمینه‌ای در طراحی منطق دیجیتال ندارید، می‌توانید با اطمینان خاطر شروع کنید.

• یک کامپیوتر با سیستم عامل (ویندوز، مک یا لینوکس): برای نصب و اجرای نرم‌افزارهای شبیه‌سازی رایگان که در طول دوره معرفی و استفاده می‌شوند.

این دوره آموزشی به چندین بخش (ماژول) منطقی تقسیم شده است تا یادگیری را ساختارمند و مؤثر کند. هر بخش شامل توضیحات نظری، مثال‌های عملی و تمرین‌ها است تا درک مطالب به بهترین شکل ممکن صورت گیرد:

• مقدمه و سیستم‌های عددی:

  • معرفی سیستم‌های دیجیتال و آنالوگ و تفاوت‌های کلیدی آن‌ها.
  • بررسی جامع سیستم‌های عددی دودویی، اکتال، دسیمال، هگزادسیمال.
  • تبدیل بین سیستم‌های عددی مختلف و انجام عملیات حسابی (جمع، تفریق) در مبناهای گوناگون.
  • مفاهیم مکمل (۱ و ۲) برای نمایش و انجام عملیات بر روی اعداد علامت‌دار.

• جبر بول و گیت‌های منطقی:

  • مفاهیم اصلی جبر بول، متغیرهای بولین، و توابع منطقی.
  • آشنایی کامل با گیت‌های منطقی پایه (AND, OR, NOT) و گیت‌های جهانی (NAND, NOR)، XOR و XNOR.
  • قوانین و قضایای جبر بول، از جمله قوانین دمورگان و خاصیت‌های توزیع‌پذیری و انجمنی.
  • ساخت جدول صحت برای توابع منطقی و تحلیل مدارهای ساده.

• مدارهای ترکیبی: تحلیل و طراحی:

  • مقدمه‌ای بر مدارهای ترکیبی و کاربردهای آن‌ها در سیستم‌های دیجیتال.
  • ساده‌سازی توابع بولین با استفاده از نقشه‌های کارنو (K-Maps) برای ۲، ۳، ۴ و حتی ۵ متغیر.
  • طراحی و پیاده‌سازی جمع‌کننده‌های نیمه و کامل، تفریق‌کننده‌ها، و مدارهای مقایسه‌گر.
  • مالتی‌پلکسرها (MUX)، دی‌مالتی‌پلکسرها (DEMUX)، رمزگشاها (Decoder) و رمزگذارها (Encoder): اصول کار، طراحی و کاربردهای آن‌ها.
  • مثال عملی: طراحی یک واحد حسابی-منطقی ساده (ALU) با استفاده از بلوک‌های ترکیبی.

• مدارهای ترتیبی: حافظه و زمان‌بندی:

  • مقدمه‌ای بر مدارهای ترتیبی و تفاوت آن‌ها با مدارهای ترکیبی در مفهوم حافظه.
  • لچ‌ها (Latches) و فلیپ‌فلاپ‌ها (Flip-Flops) (SR, D, JK, T) و نحوه تحریک و عملکرد آن‌ها.
  • رجیسترها و شیفت‌رجیسترها: کاربردها در ذخیره‌سازی و جابجایی داده‌ها.
  • شمارنده‌ها: طراحی شمارنده‌های سنکرون و آسنکرون، Up/Down Counters، و شمارنده‌های دودویی و BCD.
  • مثال عملی: طراحی یک شمارنده BCD برای نمایش ارقام روی نمایشگرهای هفت‌قسمتی.

• حافظه‌ها و منطق قابل برنامه‌ریزی:

  • آشنایی با ساختار و عملکرد حافظه‌های ROM و RAM و انواع آن‌ها.
  • مقدمه‌ای بر آرایه‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLA) و منطق آرایه‌ای قابل برنامه‌ریزی (PAL) و کاربردهایشان در طراحی سیستم‌های دیجیتال انعطاف‌پذیر.

• آشنایی با ابزارهای شبیه‌سازی و پروژه عملی:

  • معرفی و آموزش استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی رایگان و پرکاربرد (مانند Logisim یا ابزارهای مشابه).
  • پیاده‌سازی و شبیه‌سازی تمامی مدارهای طراحی شده در طول دوره برای تأیید عملکرد آن‌ها.
  • پروژه‌های عملی کوچک برای تثبیت مفاهیم و کسب تجربه عملی در طراحی و اشکال‌زدایی.
  • نکات اشکال‌زدایی و عیب‌یابی (Debugging) در مدارهای دیجیتال و روش‌های یافتن و رفع خطاها.