Komplex hardvertervezés II.

A tantárgy angol neve: Complex Hardware Design II.

Adatlap utolsó módosítása: 2009. október 22.

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
VIEEBV05   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("BMEVIEE9025"))

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Ajánlott: Logikai tervezés VIMIM286

A tárgyat nem veheti fel, aki már kreditet szerzett a VIEE9025 Digitális áramkörök megvalósítása programozott mikroáramkörökkel II c. tárgyból.

 

7. A tantárgy célkitűzése

A korszerű komplex hardver megvalósítás elméleti és gyakorlati ismereteinek bemutatása. A félév folyamán a hallgatók megismerkednek a vegyes jelű (Mixed-signal) áramkörök megvalósítási kérdéseivel, a legkorszerűbb programozott eszközök alkalmazásának módszereivel.  Szemléltető példák alapján bemutatásra kerülnek a különféle digitális kommunikációra, mérésre és adatgyűjtésre alkalmas áramkörök, valamint az azok tervezése és programozása közben felmerülő problémák megoldásai. Az áramköri mag kialakításának kérdésein túl a tárgy megismerteti a hallgatókat a rendszerszintű teljes áramköri környezet tervezésének kérdéseivel is.

 

 

 

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét: Bevezetés a komplex szilícium alapú analóg és digitális rendszerekbe. Alapfogalmak, részegységek.

 

2. hét: Egy tokba integrált kevert jelű (Mixed-Signal) rendszerek felépítése, részegységek feladatai, allokációjuk.

 

3. hét: Konfigurálható SoC rendszerek bemutatása, alkalmazhatóságuk kérdései.

 

4. hét: Konfigurálható SoC rendszerekben az analóg részegységek strukturális felépítése, felhasználási lehetőségek bővítése.

 

5. hét: Konfigurálható SoC rendszerekben digitális blokkok strukturális felépítése, felhasználási alternatívák.

 

6. hét: Bemeneti eszközök, szenzorika, interfészek, kommunikáció kevert jelű szempontok figyelembevételével.

 

7. hét: Kimeneti eszközök, meghajtó áramkörök, interfészek, kommunikáció kevert jelű szempontok figyelembevételével.

 

8. hét: Fejlesztői környezetek bemutatása, háttértámogatás.

 

9. hét: Tervezési irányelvek mixed-signal rendszereknél. Kitekintés a jelenleg uralkodó trendekre.

 

10. hét: Hardver-szoftver együttes tervezés (co-design), VC (Virtual Component) és az IP (Intellectual Property) alapú tervezés alkalmazása mixed-signal rendszereknél.

 

11. hét: SoC és SiP tervezés folyamata és lehetőségei. A hardvermegoldások bemutatása, felépítésük, technológiájuk, termikus vonatkozások figyelembevétele. Összehasonlításuk komplexitás, tervezési/piacra kerülési idő, fogyasztás, méretoptimalizálás, alkalmazási terület alapján.

 

12. hét: FPGA-k, mint digitális blokkok prototípusának lehetséges alternatívája. Átfogó ismertetése, felépítésük, huzalozási rendszerek, alap blokkok felépítése CLB, LE, órajelhálózat, stb.

 

13. hét: SiP, SoC alapú rendszerek, mint hardver alaternatívák bemutatása. Összehasonlításuk egyéb programozható rendszerekkel. HW-SW tervezési problémák vizsgálata a tanultak alapján.

 

14. hét: A félév során tanultak áttekintése és rendszerbe foglalása. Workshop jellegű foglalkozás keretében esettanulmányok áttekintése. 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 pótlólagos beadása 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 elkészítése 8
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
Vizsgafelkészülés48
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Dr. Ress Sándor

 

Egy. docens

 

EET
Horváth Gyula

 

Tanársegéd

 

EET
Kovács Zoltán György

 

Egy. tanársegéd

 

EET
Marosy Gábor Elemér

 

Doktorandusz

 

EET