Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Komplex hardvertervezés I.

    A tantárgy angol neve: Complex Hardware Design I.

    Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 2.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. június 30.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki Szak

     

    Mérnök informatikus szak

     

    Szabadon választható tárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEEBV04   2/0/2/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ress Sándor László, Elektronikus Eszközök Tanszéke
    4. A tantárgy előadója
    Dr.Ress Sándor

     

    Egyetemi docens

     

    EET
    Horváth Gyula

     

    Egy. tanársegéd

     

    EET
    Kovács Zoltán György

     

    Egy. tanársegéd

     

    EET
    Marosy Gábor Elemér

     

    Doktorandusz

     

    EET
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Digitális Technika, Mikroelektronika

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEE9006") )

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Ajánlott: Beágyazott információs rendszerek VIMIA359

    A tárgyat nem veheti fel, aki már kreditet szerzett a VIEE9006 Digitális áramkörök megvalósítása programozott mikroáramkörökkel I. c. tárgyból.

     

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy bemutatja a mai modern komplex hardver rendszerek tervezését az ötlet megszületésétől a kivitelezésig. A tárgy lényegi célkitűzése az elméleti ismeretek elsajátításán túl a gyakorlatban felmerülő problémák és megoldások ismertetése konkrét esettanulmányokon keresztül. A hallgatók megismerkedhetnek a területen megtalálható piacvezető tervezőrendszerekkel és metódusokkal. A tárgy célja bemutatni a modern hardverelemek világát és a bennük rejlő lehetőségeket. Nagy hangsúlyt fektetünk az ipar által támasztott követelmények ismertetésére és bemutatjuk, miként lehet ezen követelményeknek megfelelő rendszereket tervezni a különböző kapcsolódó területek – gépészet, termikus problémák – figyelembe vételével.

     

     

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. hét: Bevezetés: doboztól a dobozig, specifikációtól a kész realizált eszközig. A hallgatók megismertetése egy teljes prototípus kivitelezésének feladataival: a specifikálástól a bedobozolt eszközig, kiegészítve a dokumentációs követelményekkel.

     

    2. hét: Tervezési metódusok. A komplex tervezésnél fellelhető alternatívák bemutatása, különös tekintettel a speciális szegmensek: rendszertev, hardver, szoftver, megvalósuló háromdimenziós eszköz; szétválasztására a tervezés folyamán.

     

    3. hét: A komplex tervezést támogató MCAD és ECAD rendszerek bemutatása. A hallgatók megismerkedhetnek a modern tervezést segítő CAD szoftverekben rejlő lehetőségekkel, különös tekintettel a villamos és gépészeti tervezés határterületére. Meghívott előadó.

     

    4. hét: Specifikációs kérdések. Néhány esettanulmányon keresztül bemutatjuk a hallgatóknak, hogy miként határozható meg egy feladat specifikációja szakmai tartalom szempontjából.

     

    5. hét: Projekt rendszerterv, ütemezés, Gantt-diagramm és egyéb vizualizációs módszerek. Betekintés a projekt megvalósulásának kulcskérdésébe: a projektfolyamatba. Néhány példán keresztül bemutatásra kerül, milyen okok vezethetnek a projekt kudarcához.

     

    6. hét: Rendszerszemlélet, rendszerintegrációs direktívák bemutatása. Különböző bonyolultságú rendszerek alkalmazási terület szerinti osztályozása, néhány esettanulmányon keresztül.

     

    7. hét: Feladatok deklarálása, tematikai szétválasztás hardver és szoftver szegmensek szempontjából. Központi HW alternatívák bemutatása feladatbonyolultság szerint. Feladatorientált hardveroptimalizálási lehetőségek áttekintése.

     

    8. hét: Hardvermegvalósítási lehetőségek összehasonlítása feladat-orientáció szerint a mikrokontrollerektől a full custom ASIC áramkörökig. Bemutatásra kerülnek a különböző technológiák adta lehetőségek és az összefüggések a specifikáció, rendszerterv és a választott technológia között.

     

    9. hét: Kommunikáció összetett rendszerekben, topológiai és technológiai kihívások figyelembe vételével. Alternatívák átfogó elemzése a különböző szinteken: tokon belül, panelen belül, rendszeren belül.

     

    10. hét: Vezetékes és vezeték nélküli tápellátás kérdései, szemléletbeli különbségek. Akkumulátorok jellemző típusainak és töltő/vezérlő elektronikáik bemutatása. Akkumulátormodellezés kérdései és töltéskapacitás optimalizálásának lehetőségei mind hardver mind szoftver szempontokból.

     

    11. hét: Nagyteljesítményű részegységek integrálhatósága komplex rendszerekbe. Több-tápfeszültségű rendszerek problémakörének bemutatása, teljesítmény-elektronikák integrálhatósági kérdései komplex rendszerekben.

     

    12. hét: Fizikai realizáció elektrotermikus vizsgálata. Komplex rendszerek termikus viselkedésének figyelembe vétele a tervezés folyamán. Termikus specifikációtól a rendszer termikus modellezéséig, termikus viselkedés monitorozási és mérési lehetőségei.

     

    13. hét: Komplex elektronika illesztése a gépészeti környezethez. Ütközésvizsgálat, integrációs és illesztési problémák feltárásának lehetőségei. Átjárhatóság ECAD és MCAD rendszerek között. Meghívott előadó.

     

    14. hét: A félév során tanultak áttekintése és rendszerbe foglalása. Workshop jellegű foglalkozás keretében egy virtuális projekt megtervezése esettanulmányként, megvalósíthatósági tanulmány szintig. Hallgatói ötletek megvitatása.

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

                Előadás

    10. Követelmények

    a.       A szorgalmi időszakban: A félév során 1db ZH elégséges szintű teljesítése. A ZH a végső érdemjegy kialakításában 25% súllyal részt vesz. Házi feladat elkészítése. Feladatkiadás a 4. oktatási héten. Beadás a 13. héten. A Házi feladat a végső érdemjegy kialakításában további 25% súllyal részt vesz.

    b.       A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga szóbeli javítási lehetőséggel.

    c.       Elővizsga: Van.

    11. Pótlási lehetőségek

    Pótzh-t az utolsó oktatási héten, pót-pótzh-t a pótlási héten lehet írni. A házi feladat pótbeadása a pótlási héten lehetséges.

     

    12. Konzultációs lehetőségek

    Az előadók fogadási idejében, illetve igény szerint egyeztetett időpontban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
      • Dr. Kovács Ferenc: ”Az informatika VLSI áramkörei” Pázmány Egyetem Elektronikus Kiadó, 2004. ISBN 963 86538 4 1
      • Elektronikusan elérhető előadás fóliák
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra0
    Felkészülés zárthelyire8
    Házi feladat elkészítése8
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
    Vizsgafelkészülés48
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Dr. Ress Sándor

     

    Egy. docens

     

    EET
    Horváth Gyula

     

    Egy. tanársegéd

     

    EET
    Kovács Zoltán György

     

    Egy. tanársegéd

     

    EET
    Marosy Gábor Elemér

     

    Doktorandusz

     

    EET