Rendszerszintű tervezés

A tantárgy angol neve: System-Level Design

Adatlap utolsó módosítása: 2017. június 21.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

EU Erasmus Mundus Joint International

Master in Smart Systems Integration

MSc képzés

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEM163 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hosszú Gábor,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hosszú Gábor

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Czirkos Zoltán

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Elektronika, digitális technika, programozás
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIEEMA01" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIEEMA01", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése A tárgy bemutatja a hardver rendszerek tervezésének, megvalósításának és ellenőrzésének módjait, figyelembe véve a kisebb és nagyobb sorozatú gyártást. Megismerteti a rendszerek magas szintű leírására és tervezésére szolgáló nyelveket, a hozzájuk kapcsolódó fejlesztő rendszereket. Tárgyalja az ide kapcsolódó aktuális trendeket és ezek hatását a tervezésre.
8. A tantárgy részletes tematikája

 Bevezető áttekintés: a rendszer megvalósítás alternatívái a darabszám, a költség elvárások és a tervezési idő igény (time to market) függvényében. Full custom rendszerek, processor (kontroller) + firmware, programozható logikai eszközök. Az egy chip/több chip döntés méret, költség, megbízhatóság vonzatai.

 

 Tervezési metodikák és ezek elméleti és gyakorlati határai. Top-down és bottom-up tervezés. Automatizált eljárások, optimalizálási célfüggvényeik, silicon compilerek.

 

 Szimulációs eljárások és programok a tervek verifikálására

 

 A rendszer szintű leírás. A használatos leírónyelvek (SystemC, VHDL, Verilog, Verilog-AMS). Konverziós eszközök.

 

 A VHDL/Verilog nyelv részletes ismertetése.

 

 A SystemC/CatapultC nyelv bemutatása. SystemC/CatapultC tervezési gyakorlat.

 

 Az analóg és mixed-mode rendszerek leírásának problémái. A Verilog-AMS nyelv részletes ismertetése.

 

 A fizikai megvalósítás elemei: ROM memória blokkok, FPGA és FPLA mátrixok, mikrokontrollerek, ASIC.

 

 Az eszköz (architektúra) választás és szempontjai. A rendszerszintézis lehetséges lépései az eszközválasztás függvényében: FPGA, FPAA, FPMA, SiP és SoC eszközök.

 

 Hardver-szoftver co-design, a VC (Virtual Component) és az IP (Intellectual Property) alapú tervezés. Az IP ügynökségek.

 

 Tesztelés és verifikáció. A tesztelés tervezését segítő eljárások Teszt szekvenciák automatikus generálása. Tesztelhetőre tervezés (DfT). Gyártási és diagnosztikai teszt. A bemérés módszerei. Mérőautomaták felépítése, fajtái.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás, melynek keretében gyakorlati ismereteket nyújtó példákat ismertetünk esettanulmány jelleggel és on-line számítógépi demonstrációval.
10. Követelmények

a.       A szorgalmi időszakban: 

A tárgyból egy nagyzárthelyit íratunk. A vizsgára bocsátás és aláírás szerzés feltétele a minimum elégséges zárthelyi eredmény. 

b.           A vizsgaidőszakban: 

A tárgy vizsgával zárul. A vizsgáztatás módja: írásbeli, amelynek alapján a hallgatók elégségestől jóig megajánlott jegyet kapnak. Az elégtelen írásbeli elégtelen vizsgát jelent. A többiek javításért illetőleg jelesért szóbelizhetnek. 

 

c.            Elővizsga: van

11. Pótlási lehetőségek A tárgyból 1 pótZH-t iratunk a szorgalmi időszakban, 1 pót-pótZH főszabály szerint nincs.
12. Konzultációs lehetőségek A zárthelyi illetve a vizsganapok előtt, az előadókkal egyeztetett időpontokban biztosítunk konzultációs lehetőséget.

 

 

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Dr. Kovács Ferenc: ”Az informatika VLSI áramkörei” Pázmány Egyetem Elektronikus Kiadó, 2004. ISBN 963 86538 4 1

Dr. Hosszú Gábor - Dr. Keresztes Péter: VHDL-alapú rendszertervezés, SZAK Kiadó, Bicske, 2012, ISBN 978-963-9863-24-8

Giovanni de Micheli és Mariagiovanna Sami: „Hardware/software co-design” Kluwer kiadó 1996. ISBN 0-7923-3882-0

Hosszú Gábor: Az internetes kommunikáció informatikai alapjai, Első kiadás, Novella Kiadó, Budapest 2005, 640 oldal,ISBN 963 9442 51 8.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

42

Készülés előadásokra

14

Készülés gyakorlatokra

8

Készülés laborra

0

Készülés zárthelyire

16

Házi feladat elkészítése

0

Önálló tananyag-feldolgozás

0

Vizsgafelkészülés

40

Összesen

120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Hosszú Gábor

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Czirkos Zoltán

egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz.

Nagy Gergely

egyetemi tanársegéd

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Poppe András

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.