目标和效果综述
课程目标:
完成6.111的学生应该对他们的能力有信心，以2人或者3人一个小组的形式设计和完成一个复杂的数字系统设计项目。更广泛的，他们应该有准备去处理真实的有挑战性的题目。特别的，学生应能够：
1. 能够解释数字系统抽象的单元，例如数字逻辑，布尔代数，触发器，有限状态机和微程序系统。
2. 基于这些数字抽象和包括离散，采样信息的“数字范例”设计简单的数字系统。
3. 使用基本的数字工具和器件，例如数字示波器，PAL, PROM 和 VHDL。
4. 以设计团队的方式工作，计划、设计、成功的实现和撰写一个数字电路设计项目。
5. 可以用书面和口头的方式表述设计项目的目的和结果。
学习效果:
学生应该能:
- 对控制和数据通道使用布尔代数和逻辑。
- 使用基本的数字模块，如多路选择器，选择器和移位寄存器进行简单的设计。
- 使用输入电平，输出电平和“噪声容限”刻画二进制信号，特别是使用TTL规范.
- 详细的说明数字电路的时序：建立和保持时间以及逻辑传输延迟。
- 设计和实现一个简单的有限状态机（FSM）。
- 设计，实现和编程一个简单的微程序序列发生器。
- 使用元件，包括复杂的元件，完成技术要求。
- 使用可编程逻辑部件实现逻辑元件和系统实现。
- 使用工业化的标准CAD软件，它们能实现VHDL并能应用于可编程器件：例如 Cypress公司的Galaxy 和 Nova。
- 解释通信中“握手”的实例。
- 评估一个设计概念的适当性和可完成性。
- 把一个设计概念实现为一个特定的部件。
- 调试和测试一个数字设计的实现。
- 给出设计项目的口头和书面报告。
总说明
需要的课本
下列关于VHDL的书目之一，(或者等价的):
Skahill, Kevin. 可编程逻辑的VHDL, Addison-Wesley (0-201-89573-0).
Pellerin, David 和 Taylor, Douglas. VHDL 简易教程, Prentice Hall (0-13-650763-8).
推荐阅读书目
Ott, Douglas E. 和 Wilderotter, Thomas.J. VHDl综合设计者向导, Kluwer Academic Publishers (0-7923-9472-0).
Fletcher, W.I. 数字设计工程方法, Prentice-Hall, NJ, 1980。
Mano, M. Morris. 计算机工程：硬件设计, Prentice-Hall, NJ, 1988。
TTL 引脚/资料
TTL数据手册已经不再可用，需要的资料和引脚将拿出来在网页上或者在实验室分发。
绘图模板
除了测验，这门课程要上交的所有逻辑图必须使用模板或者计算机绘制，而所有的逻辑图必须清晰。而对于家庭作业和实验预习，你都应使用绘图模板，尽管有点像使用基于计算机的绘图包。首选的模板：军标MIL-STD-806C, 大小为 1/2, 3/8 or 3/4 , Koh-I-Noor No. 830544，或者快速设计方面相当的。
课程的运作 (可能有些许改变)
种类
在学期的开始，每周有三次演讲和一次复习。在第二次测验之后，演讲和复习就不是连续的了。我们应该经常在实验室见面。
作业
要布置五次作业，你的解答将要打分：这些内容都基于演讲，讲义和实验。
实验作业
所有的实验练习都必须完成：这有助于为你的学期项目做准备。在做这些练习的时候，每个学生都要独立完成。
学期项目
最重要的任务是学期项目，你将在以后获得更细节的指导。在完成该项目时，你将与一位，或者最多两位合作者一起工作。你要在学期的开始就开始寻找你的合作者。
测验
本学期有两次测验，都是在截至日期之前。
评分原则
迟交作业要受到处罚。正常情况下，家庭作业在解答公布之后就不被接受了。迟交实验作业在上交日之后1－5个工作日完成的，每天扣除20％。未经允许迟交超过5天的将没有成绩。
实验1的核对表，包括你的实验报告，将由教学助教或者实验助教在开始的时候检查。注意核对表不是实验报告。
实验2和3有中间上交日期，如检查等等。这些中间上交迟交不会自动延长迟交时间，也就是报告上交日期的延后。例如，实验3检查延迟2天将导致这部分分数40％的扣除。报告也应该在指定上交日上交。报告依赖于你的工作执行情况，不能有任何更改。尽管如此，不做实验只有报告按0分记。
学期项目要求必须按照指导中给定的日程完成。在逻辑图会议之后，你必须为你们项目中你的部分做个演讲给班级中的其他人听。 你必须示范（也就是介绍） 你的学期项目，即使它没有实现全部功能，而你也要上交一个书面报告以获得通过的成绩等级。
成绩等级(A,B,C,D,F)的分配固然是个主观过程。尽管如此，我们也会利用数字数据。单一的数字是由权值等级分配计算得到的。公式一直使用，但是略有变化。
下列的权值是当前使用着的：
作业 10%
实验 35%
测验 20%
最终的项目 35%
我们会构造这些和数的柱状图，然后讨论实际上所有学生的个别情况，主要考虑下列因素：
1. 由作业的完成情况以及最后项目时间在实验室的出席情况考核你的勤奋程度。
2. 实验2 and 3的完成情况. 过去的历史显示，极少出现一个学生没有完成实验3而得到了A。当然，即使做了实验3也有可能得到低于A的成绩。
3. 项目表现
(a) 任何学生没有上交最终项目报告将得到F。
(b) 没有设计一个项目的学生将得到F。
(c) 区别A和B的一个重要因素是项目的复杂度。
如果最终项目的复杂度不及最后一个实验，将很难得到A。
尽管6.111的一个重要部分是课堂教学，但是6.111首要的是门实验课程。实验室中的完成情况要比其他的部分的权重要高的多。课堂教学可以看作实验的补充。
传统上，6.111的平均等级和平均表现都是很高的。许多学生作品达到了“A”的标准，而实际上也得到了A的成绩。有鉴于此，既然平均成绩很高，在课程的任何一个部分，甚至是作业方面失足，就会得到一个令你失望的成绩。重要的是你必须跟上课程。
最后，也是令人遗憾的，对我们非常重要的是要强调在6.111课中的学术诚信的期望。我们这样做不是因为希望你们中任何一个人不诚实，也不是侮辱你们的诚信或者品质，而是为了消除不必要的误会。
首先，测验必须是个人行为。作业和实验练习也必须是个人的努力结果；尽管如此，向我们，同学和其他任何人提问和寻求帮助是可以的。但是，你必须独立完成。协作的迹象，如同样的代码或者拷贝情形都是不被接受的，将受到很苛刻的处理。不要在实验室工作的设计部分“编造数据”。教学助教会询问你有关解答的问题，以确信你真正理解了你的工作。
最终的项目是另外一回事。我们期望你与课程教职员，同学，特别是你的实验伙伴一起合作。联合的或者个人的报告都是可以接受的，但是在联合报告的情况下，重要的是要标明工作的每一个部分都是谁的责任。
实验
阅读一般实验室信息手册。
时间表
演讲和作业的时间表贴在课程网站。在本门课程中，遵守时间表是非常重要的，因为这样可以很好的为学期项目作准备，而这是6.111课程中最重要的作业。如果你准备充分，这将是一段令人愉快的经验。
6.111的额外单元
许多选了6.111的学生每周花费了比规定的12单元还多的时间。首先这是因为最后的项目很繁重。现在还有可能注册6.905，而为6.111得到额外的6单元学分。你在6.905的成绩等级将和你在6.111的成绩等级一样。你6.111的成绩不会受到注册6.905的影响。
我们想使得能充分利用这些额外单元的动机有两个。首先，我们希望让6.111的学生确信他们不需要做一个比过去更大而且更复杂的题目。其次，认识到许多学生还想继续做一个有野心的项目，我们愿意为6.111学生的额外工作给出适当的学分。
注册额外单元的手续的截止日期将在学期的稍后公布。学习成绩和项目需要的时间都是主观的。最后一个实验为项目的大小和复杂度提供了指导。实验3几乎需要实验实验箱里的所有元件。对6.111项目一个合理的要求是每个人只要一个工具箱和一个实验板。
由于6.111的学生希望能进行并行和高速的计算，使得项目变得很大。数据通道经常是不必要的宽和冗余。一个好的办法是最小化数据通道的类型和宽度，尽管这样会导致更复杂的控制电路。
使用由PAL和CPLD实现的微程序序列器和有限状态机，就可以用少数量的集成电路实现复杂的控制。请记住庞大的数据通道即使能使计算的速度比需要的快，也不是一个好的设计！ 花费更多的时间思考以及较少的时间连线的比较好。