Programozható digitális eszközök

A tantárgy angol neve: Programmable Digital Devices

Adatlap utolsó módosítása: 2011. március 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Szakfelelős: Gépészmérnöki Kar

Beoktató: Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Gépészeti Modellezés mesterszak, MSc képzés

Industrial Electronics szakirány

Szabadon választható tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAUM007   1/0/1/f 3  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Sütő Zoltán,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Glöckner György

Adjunktus

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Zabán Károly

tanszéki mérnök

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Felhasználás specifikus áramkörök: fogalom, kategóriák, típusok, összehasonlításuk.

Programozható logikai áramkörök: fogalom, kategóriák, típusok, összehasonlításuk.

CPLD és FPGA részletesebben. Alkalmazástechnika.

Félvezető memóriák: fogalom, osztályozás, tulajdonságok. Törlődő és NV memóriák: működési elv, tulajdonságok, alkalmazástechnika.

Mikroszámítógépek, mikroprocesszorok (felépítés, működés, programozhatóság, alkalmazás).

Programozható periféria és interfész elemek (felépítés, működés, programozhatóság, alkalmazás).

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

viaum005 Digitális elektronika

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja, hogy a hallgatók az élet minden területén használt programozható digitális áramkörök alapjaival, részegységeivel és alkalmazástechnikájával megismerkedjenek.

8. A tantárgy részletes tematikája

1.         Programozható áramkörök osztályozása. Hardver- és szoftver-programozható áramkörök. Felhasználás-specifikus áramkörök (teljesen egyedi, részben egyedi, előtervezett, előgyártott): alapok, fogalmak, összehasonlítás, alkalmazástechnika.

2.         PLA, PAL, komplex tömbök, FPGA-k. Alkalmazási példák, feladatmegoldások.

3.         Mikroprocesszorok. Alapfogalmak, alaptulajdonságok, fejlődéstörténet, generációk.

4.         Mikroprocesszoros rendszerek felépítése, működése, részegységei.

5.         Mikroprocesszorok felépítése, részegységei, működése.

6.         Mikroprocesszorok programozása. Programozói modell. Utasítástípusok, működés.

7.         Összetettebb mikroprocesszoros architektúrák. Fejlődési tendenciák. Párhuzamos végrehajtás, utasításszintű és szálszintű párhuzamosítás. Többmagú CPU-k.

8.         1. ZH

9.         Programtárolás elemei: a memóriák. Kategorizálás, alaptulajdonságok. Nem felejtő (non-volatile) memóriák: felépítés, működés, jellemző tulajdonságok, alkalmazástechnika.

10.       Írható-olvasható memóriák. Felépítés, működés, fejlődés, alkalmazások.

11.       Programozható periférikus áramkörök, intelligens perifériák. Alapfogalmak, alkalmazások. Chipset áramkörök. Programozható periférikus áramköri funkciók I. rész: soros és párhuzamos kommunikáció,.

12.       Programozható periférikus áramköri funkciók II. rész: megjelenítők, megjelenítés-vezérlés, DMA- és megszakítás-kezelés. Információtárolás eszközei: mágneses és optikai adattárolás.

13.       PLC-k, ipari alkalmazások. Mikrokontrollerek. Alkalmazástechnika

14.       2. ZH

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tantárgy előadásai prezentációs vetítéssel történnek. Az előadások megértését szemléltető videó-anyagok segítik. Az elméleti ismereteket konkrét gyakorlati alkalmazási példák támogatják, és a hallottak elmélyítését számítógépes szimulációs foglalkozások és laboratóriumi foglalkozások segítik.

10. Követelmények

·  A félév teljesítéséhez (aláíráshoz) szükséges: két félévközi zárthelyi egyenként legalább elégséges megírása és egy házi feladat megoldása és eredményes beadása szükséges.
Az egyes zárthelyiken elérhető maximális pontszám egyenként 35 pont, míg az elfogadható szinten való abszolválás 14 pontot jelent. A házi feladat megoldására maximálisan 30 pont kapható, elfogadása 12 ponttól történik.
Az összes elérhető pontszám így 100 pont


·  A pontszámok és  érdemjegyek:

0-39

40-55

56-70

71-85

86-100

elégtelen (1)

elégséges (2)

közepes (3)

jó (4)

jeles (5)

11. Pótlási lehetőségek

A zárthelyik pótlására a szorgalmi időszakban egy alkalommal és a pótlási héten egy további alkalommal biztosítunk lehetőséget. A házi feladat a szorgalmi időszak 12. hetének végéig kell beadni. Pótolni a pótlási hét végéig lehet.

12. Konzultációs lehetőségek

A konzultációkat a tanszéki hirdetőtáblán és a Honlapon meghirdetett időpontban tartjuk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

1.      Bob Zeidman - Introduction to CPLD and FPGA Design (www.fpga-guide.com)

2.      Z. Navabi (Kluwer, 2005) - Digital Design and Implementation with Field Programmable Devices, Chapter 4

3.      ASICs... the book (HTML) - http://iroi.seu.edu.cn/books/asics/ASICs.htm#anchor749424

4.      Chapters of ‘Millman, J.-Grabel, A.: Microelectronics, McGraw-Hill, 1987’

5.      Chapters of Douglas V. Hall: Microprocessors and interfacing, Mc Graw-Hill, 1992

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra28
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire14
Házi feladat elkészítése 20
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása14
Vizsgafelkészülés 
Összesen90
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Glöckner György

adjunktus

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék