Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
angol nyelvű adatlap
Analóg és digitális rendszertervezés kiberfizikai platformokon
A tantárgy angol neve: Analog and Digital System Design on Cyber Physical System Platforms
Adatlap utolsó módosítása: 2017. november 29.
Tantárgy lejárati dátuma: 2019. június 30.
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Takács Gábor
Egyetemi tanársegéd
Elektronikus Eszközök Tsz.
Hantos Gusztáv
Dr. Ress Sándor
Egyetemi docens
Alapszintű elektronikai ismeretek, digitális technika és programozás (C).
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
Digitális technika 1 (VIIIAA01), A programozás alapjai 1 (VIHIAA01), Elektronika 1 (VIHIAB02)
A tantárgy célkitűzése a kiberfizikai rendszerek (CPS) ismertetése és tervezési kérdéseinek bemutatása. A hallgatók eszközszinten megismerhetik a mai modern (főleg európai gyártók) CPS platformjait. Esettanulmányokon keresztül elsajátíthatják a tervezés főbb lépéseit, melyekkel különböző érzékelési és beavatkozási feladatokat láthatnak el. Kitérünk az érzékelők főbb jellemzőire, a jeldigitalizálás problémáira, valamint jelfeldolgozási és tápellátási kérdésekre. Különböző problémamegoldó technikák kerülnek bemutatásra, hogy a hallgatók magabiztosan alkalmazhassák a CPS tervezési folyamat fő lépéseit.
A tantárgy keretén belül megismertetjük a hallgatókat a kiberfizikai rendszerekkel, ahol az érzékelési és beavatkozási feladatok kiegészülnek kommunikációs kérdésekkel. A félév elején rendszertervezési módszerekkel foglalkozunk. Ezt követően az alkatrész- és modulválasztás módszereit ismertetjük. Foglalkozunk a rendszerek energiaellátásával, valamint az egyes – analóg és digitális – jelek csatolási kérdéseivel.
A második nagy témacsoport az érzékelési kérdések köré épül: különböző passzív és aktív szenzorok jellemzőit és alkalmazhatóságát vizsgáljuk adott célfeladatra. A passzív érzékelők kiolvasó áramköreinek egy egész előadást szentelünk: itt tervezési és méretezési feladatokat oldunk meg, valamint a jelkondicionálás, jeltovábbítás problémáiról is szó esik. A mikro-elektro-mechanikus (MEMS) érzékelőt tartalmazó rendszerek ismertetése és felhasználásának módja szintén szerves részét képezi a modern kiberfizikai rendszereknek, így a tantárgy tematikában is kiemelt helyet kap.
Az analóg és digitális világ közötti kapcsolat megteremtésének módjait a félév második felében ismertetjük, nagy hangsúlyt kap a rendszerbe integrálhatóság szempontjából fontos tulajdonságok (sebesség, felbontás, kommunikációs protokoll, áramfelvétel) bemutatása.
A félév négy esettanulmány zárja: különböző követelményeknek megfelelő CPS rendszerek megvalósítása a célnak leginkább megfelelő platformok felhasználásával. Itt a nagy számításigényű tisztán digitális rendszertől kezdve a sok analóg jelet kezelő eszközökig széles palettáját ismerheti meg a hallgató a kiberfizikai rendszereknek.
Heti bontásban:
1. hét: Kiberfizikai rendszerek definiálása, egy példa ismertetése
2. hét: Kiberfizikai rendszerek tervezésének kérdései
3. hét: Kiberfizikai rendszerek tervezésének főbb lépései
4. hét: Alkatrészválasztás: aktív és passzív komponensek, modulok
5. hét: A tápfeszültség-ellátás problémái és tervezési kérdései kiberfizikai rendszerekben
6. hét: Érzékelők, intelligens szenzorok
7. hét: Érzékelők kiolvasó áramkörei
8. hét: Érzékelők jelének kondicionálása, erősítése, továbbítása
9. hét: Mikro elektro-mechanikus (MEMS) érzékelőt tartalmazó intelligens szenzorok
10. hét: Analóg jelek digitalizálása, A/D átalakító-családok, típusok és használatuk
11. hét: Esettanulmány: alacsony fogyasztású rendszer tervezése 32 bites mikrokontrollert tartalmazó platform felhasználásával
12. hét: Esettanulmány: nagy számítási igényű rendszerek megvalósítása többmagos processzorral ellátott platform segítségével
13. hét: Esettanulmány: power management kiberfizikai rendszerekkel
14. hét: Esettanulmány: egyedi kiberfizikai rendszerek megvalósítása alkalmazás-specifikus integrált áramkörök felhasználásával
Heti 2 óra előadás.
A tárgyból 1 pót ZH-t iratunk a pótlási időszakban. Pót-pót ZH főszabály szerint nincs. A házi feladat a pótlási hét végéig pótolható.
Az előadóval történt egyeztetést követően folyamatos.
Elektronikusan elérhető előadás fóliák, oktató által készített segédanyagok, kijelölt szakirodalom.
Kontakt óra
28
Készülés előadásokra
7
Készülés gyakorlatokra
0
Készülés laborra
Készülés zárthelyire
8
Házi feladat elkészítése
17
Önálló tananyag-feldolgozás
Vizsgafelkészülés
Összesen
60
Tanársegéd
Doktorandusz