Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
angol nyelvű adatlap
Digitális technika 2
A tantárgy angol neve: Digital Design 2
Adatlap utolsó módosítása: 2021. november 4.
Számábrázolási módok, átváltás számrendszerek között
Logikai függvények
Kombinációs és sorrendi hálózatok
Integrált áramköri építőelemek (multiplexer, dekóder, számláló, összeadó, komparátor)
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
A tárgy rendeltetése, hogy egyszerű példákon keresztül megadja mindazokat az alapfogalmi és rendszertechnikai alapismereteket, amelyek a mikroprocesszor és mikrokontroller alapú digitális berendezések logikai tervezési szintjén szükségesek. A tervezői szemlélet kialakítása érdekében az előadásokon gyakorlati példákat mutatunk és a hallgatók a házi feladatok révén tervezési részfeladatok önálló megoldásával mélyítik el a tananyagot. Ennek keretében
Előadások:
1. hét: Követelmények ismertetése, előzmények összefoglalása, ismétlés: vezérlés és adatszerkezet szétválasztás, aritmetika, előjel kezelés, előjel kiterjesztés, túlcsordulás kezelése.
2. hét: Általános célú végrehajtóegység felépítése funkcionális elemekből. ALU, PC, utasításdekóder, regiszter fájl, utasításmemória, adatmemória.
3. hét: Busz fogalma. Vezérlőbusz, címbusz, adatbusz. Tri-state fogalma. Időmultiplexálás. I/O és memóriatartomány.
4. hét: Memóriák bemutatása, használata, egyszerű memória interfészek (SRAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH)
5. hét: Konkrét mikrokontroller bemutatása (CPU-mag és utasításkészlet), órajel, reset előállítása. Külső sín előállítása.
6. hét: Programozói modell bemutatása (regiszterstruktúra, utasításfelépítés, címzési módok). Aritmetikai és logikai műveletek, feltétel flag-ek és feltételes elágazások megvalósítása, példákkal.
7. hét: Memóriaszervezés, stack, pointerek és szubrutinhívás, paraméterátadás.
8. hét: Megszakításkezelés, környezet mentése/visszaállítása, egymásba ágyazott megszakítások, prioritások; Időzítési probléma tárgyalása: a SW időzítés és problémái. HW interrupt.
9. hét: Periféria fogalma. Címdekódolás. I/O portok, időzítők, időzítőn alapuló perifériák (Input capture, output compare, PWM).
10. hét: Aszinkron és szinkron soros adatátvitelek. UART, SPI.
11. hét: UART periféria működése és használata. Puffer kezelés, ellenőrző összeg számítás.
12. hét: Master, slave, arbitráció fogalma. DMA vezérlő. DMA vezérlő példa UART perifériával.
13. hét: Korszerű memóriaáramkörök (NVRAM, FRAM, MRAM, DRAM, DDRAM, NAND és NOR FLASH memóriák).
14. hét: Programozható logikák: PAL, GAL, CPLD, FPGA, CLC periféria.
Gyakorlatok:
1: Jelszintillesztések különböző feszültség logikák között, nyitott kollektoros áramkörök alkalmazása.
2: Egyszerű konstrukciós feladatok aritmetika, komparátor, számláló, multiplexer építő elemek felhasználásával. Többfunkciós aritmetikai egység tervezése.
3: Külső memória illesztése az előadáson definiált sínre.
4: Asm programozás alapjai, memóriamodell, egyszerű program elkészítése.
5: Egyszerű szubrutinok készítése, aritmetikai műveletek különböző méretű operandusokkal, ciklus szervezés, bin2hex átváltás kódolással és táblázattal.
6: I/O kezelés (gomb kezelés) programmal ellenőrzött készenléttel és megszakítással. Pergésmentesítés. Egyszerű vezérlési szekvencia mikrokontrolleres megvalósítása.
7: Vizsgagyakorlás
Laborok:
1: Mikrokontrolleres fejlesztői környezet kipróbálása, alapvető programfejlesztést és hibakeresést támogató funkciók használatának elsajátítása. Adott egyszerű aritmetikai műveletet végző kód lépésenkénti vizsgálata.
2: I/O kezelés mikrokontrolleres környezetben, portlábak figyelése, éldetektálás, impulzus előállítás szoftveres időzítéssel. Léptető regiszter feltöltése az elkészített rutinokkal (szoftveres SPI – 7 szegmens kijelző kezelés).
3: Komplex mikrokontroller alapú feladat megoldása (megszakításkezelés, perifériakezelés, timer használata)
Három kis házi feladat elkészítése és beadása rendszeres időközökkel.
Az aláírás megszerzéséhez szükséges minimum kettő házi feladatban, egyenként az elérhető pontok 50%-ának megszerzése, illetve az előadásokon és gyakorlatokon való megfelelő számú részvétel, és a laborgyakorlatok teljesítése.
A vizsga írásbeli. A vizsgán elérhető maximális pontszám 60, ebből 20 a belépő rész és 40 pont a nagyfeladatok megoldásával szerezhető meg. Az elégséges osztályzathoz a belépő kérdésekből legalább 12 pontot, a vizsgán összesen legalább 24 pontot kell elérni. A vizsgajegy a kapott pontszám alapján megállapításra.
A kreditpont megszerzésének feltétele legalább elégséges vizsgaosztályzat elérése.
Minden egyéb kérdésében a TVSZ rendelkezései irányadók.
A gyakorlatokon, vagy egyéni jelentkezés alapján az előadóknál, vagy a gyakorlatvezetőknél.
IMSc pontokat a hallgatók csak a vizsgán szerezhetnek. A pontszerzés lehetősége mindegyik vizsgán adott. A pontszerzés feltételei:
A megszerzett IP-ok számítása az alábbiak alapján történik:
IP = (VP-51+XP)*2
Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.