Mérés laboratórium I.

A tantárgy angol neve: Measurement Laboratory I.

Adatlap utolsó módosítása: 2007. június 15.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

 

Műszaki Informatika Szak

 

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIMM2224 4 2/0/0/f 2 2/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hainzmann János,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimm2224/
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

     
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Digitális technika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
TárgyEredmény( "BMEVIMM1219" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFO1503" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMIA102" , "jegy" , _ ) >= 2

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

A tárgyat csak azok a hallgatók vehetik fel, akik a megszerezték a Digitális technika I. kreditet.

7. A tantárgy célkitűzése

A számítástechnikában használatos alapvető mérési eszközök és vizsgálati módszerek megismertetése és alkalmazásának gyakorlása, a hallgatók szakma-specifikus gyakorlati ismereteinek elmélyítése, komplex rendszerek önálló vizsgálatához szükséges készségek kifejlesztése. Ennek érdekében a hallgatók előzetes felkészülést, és a végrehajtás során intenzív közreműködést igénylő feladatokat oldanak meg.

8. A tantárgy részletes tematikája

A rendes mérési gyakorlatok előtt egy külön bevezető foglalkozáson történik a követelmények ismertetése, a baleseti és tűzvédelmi oktatás, valamint a laboratórium és egyes műszerek bemutatása.

1. sz. mérés: A tervező eszköz és műszerek bemutatása

A mérés célja a laborban használt néhány alapvető műszer és eszköz kezelésének megismerése és használatának gyakorlása egyszerű feladatok elvégzésével. Alapvető cél, hogy a megszerzett ismeretek alapján ezen eszközök kezelése ne okozzon nehézséget a későbbi tematikus mérési feladatok megoldásánál.

A mérés főleg a Verilog HDL nyelven történő tervezéssel, és a tervezést segítő WebPACK rendszer ismertetésével, gyakorlásával foglalkozik. A bemutatás egyszerű modulok (például számláló) funkciójának Verilog nyelvű leírásával, és a megtervezett egység működésének szimulációjával történik.

2. sz. mérés: Mérések logikai állapotanalizátorral

A mérés célja egy logikai analizátor készülék megismerése, használatának gyakorlása. A hallgatók ismert funkciójú logikai hálózatokat vizsgálnak. Megismerik az analizátor állapotanalízis és időzítésanalízis üzemmódját, és a különféle trigger-feltételek (pl. szekvenciális trigger, triggerelés időzítési előírások megsértésére) beállítását ill. használatát.

3. sz. mérés: Funkcionális elemekből felépített logikai hálózat tesztelése

A mérés célja azon készségek megtanulása illetve gyakorlása, hogy egy megépített, de nem helyesen működő logikai hálózatban milyen módszerek és eszközök segítségével célszerű hibát keresni. A vizsgált hálózat egy önmagában működképes digitális készülék, melynek rendelkezésre áll a specifikációja, és a hibátlan egység HDL nyelvű leírása. A mérésvezető a mérés előtt hibákat épít be a készülékbe, melyeket a hallgatóknak kell felderíteni és helyüket behatárolni.

4. sz. mérés: Logikai áramkörök és jelvezetékek tulajdonságainak vizsgálata

A mérés célja a logikai áramkörök alapvető statikus és dinamikus paramétereinek megismerése és megmérése, valamint a jelvezetékek hatásának vizsgálata.

5. sz. mérés: Logikai hálózat tervezése hardverleíró nyelv segítségével

A mérés célja logikai hálózat HDL nyelven történő tervezésének és CPLD vagy FPGA áramkörben történő implementálásának gyakorlása, beleértve a terv verifikálását is. A mérésre felkészülés során el kell készíteni a tervezendő egység Verilog nyelvű leírását, és el kell készíteni a működés verifikálásának a tervét. A verifikáláshoz esetleg szükséges további egységeket is meg kell tervezni. A megtervezendő egység egy összetettebb funkcionális egység. Példák:

- Aszinkron soros adó, mely a soros vonalra adja a megnyomott gomb sorszámát.

- Időmérő egység, mely egy kapcsoló H állapotának idejét méri és kijelzi 3 digiten.

A hallgató az otthon elkészített tervet implementálja a mérőpanelen, majd bizonyítja, hogy az egység helyesen működik. Minden hallgató saját tervezési feladatot kap, a terv ellenőrzését közösen végzik.

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

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

Laboratórium

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

  1. A 8. pontban felsorolt mérési feladatok eredményes teljesítése előírt órarendi időpontokban. Az eredményes teljesítéshez előzetes felkészülés, a mérések során aktív közreműködés, és a mérés megfelelő szintű dokumentálása tartozik.
  • Az előzetes felkészülést a mérésvezető a mérés elején ellenőrzi. Elégtelen felkészülés esetén mérés nem végezhető, az elégtelen felkészülést feljegyezzük, a mérést a pótlási lehetőségek szabályai szerint meg kell ismételni, a pótméréskor a megelőző felkészülést is figyelembe vesszük a felkészülés alapos vizsgálatával.
  • Az 1. számú mérés bevezető-felkészítő jellegű, ezért az ennek keretében folyó hallgatói munkát osztályzattal nem értékeljük, de elégtelen teljesítés esetén a mérést a pótlási lehetőségek szabályai szerint meg kell ismételni.
  • A 2-5. sz. mérések esetén a végzett munkát a mérésvezető – minden hallgató esetében külön-külön – osztályzattal értékeli, amely a hallgató felkészültségét, a mérés során végzett munkájának színvonalát, és a mérőcsoport közös mérési jegyzőkönyvének minőségét veszi figyelembe. Elégtelen osztályzat esetén a mérést a pótlási lehetőségek szabályai szerint meg kell ismételni.
  1. Az ellenőrző mérés eredményes teljesítése. Az ellenőrző mérésre a szorgalmi időszak végén, előírt időpontban kerül sor. Ellenőrző mérést csak az végezhet, aki az 1-5. méréseket eredményesen elvégezte. Az ellenőrző mérés két részből áll:
  • Írásbeli rész (e1): Az ellenőrző mérésnek ez a része közösen zajlik az egész évfolyam számára. Az írásbeli alkalmával olyan példákat kell megoldani, amelyek lefedik a mérések anyagát, és a laborgyakorlatok során megszerzett, vagy ott elmélyített ismereteket kérnek számon. (Mérési módszerek, egyszerűbb tervezési lépések, műszerek összekötésével kapcsolatos feladatok, stb.) Az írásbelit külön osztályozzuk. Az írásbeli rész technikai okokból az órarendben a zárthelyik számára fenntartott időpontban kerül megírásra, az ellenőrző mérés hetében, ami az aktuális Zárthelyi ütemtervben található meg.
  • Gyakorlati rész (e2): Ennek keretében a hallgató abban a laboratóriumban, ahol a gyakorlatokat is végezte, egy gyakorlati feladatot kap, amelyet adott idő alatt el kell végeznie, arról rövid jegyzőkönyvet kell készítenie. A mérésvezető a mérés végén ellenőrző kérdéseket tesz fel, és a munka színvonala, a mérési jegyzőkönyv tartalma, valamint a kérdésekre adott válaszok alapján osztályzatot ad. Az ellenőrző mérés gyakorlati részén csak az vehet részt, aki minden rendes mérést eredményesen elvégzett ill. pótolt.
  1. A félévközi jegy számításának módja:

jegy = 0.6m + 0.2e1 + 0.2e2

ahol m az eredményesen elvégzett 2-5. mérésekre kapott osztályzatok számtani átlaga, e1 az ellenőrző mérés írásbeli részének osztályzata, e2 az ellenőrző mérés gyakorlati részére kapott osztályzat. (Kerekítés 50 századtól felfelé). A félévközi osztályzat elégtelen, ha a hallgató nem végezte el eredményesen mind az 5 mérést, vagy e1 és e2 közül bármelyik elégtelen.

11. Pótlási lehetőségek

A bevezető foglalkozáson való részvétel előfeltétele a laboratóriumban történő munkának, ezért hiányzás esetén ezt a foglalkozást is pótolni kell. A laborvezetők erre egy pótlási lehetőséget biztosítanak.

Az előírt 5 mérésből a félév során egy mérés pótlására biztosítunk lehetőséget, függetlenül attól, hogy elégtelen felkészülés, elégtelen eredménnyel zárult mérés vagy pedig távolmaradás miatt válik a pótlás szükségessé. Az 1. mérésre alapvetően építenek a további mérések, ezért ennek pótlásra csak az 4. oktatási hét végéig van lehetőség. A 2-5. mérés pótlására a szorgalmi időszakban kerül sor a laborvezető által készített beosztás szerint.

Tartós betegség, vagy előre bejelentett és méltánylást igénylő esetben a laboratórium vezetője dönt az esetleges további pótlási lehetőségről, ill. annak rendjéről.

Eredménytelen, vagy elmulasztott ellenőrző mérés írásbeli és/vagy gyakorlati részének pótlására a szorgalmi időszak utolsó hetében biztosítunk egy-egy pótlási lehetőséget.

A vizsgaidőszakban pótlási lehetőség nincs.

12. Konzultációs lehetőségek

Igény szerint, a laborvezető által megszervezett módon.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A tárgyhoz műszerismertetők és mérési útmutatók tartoznak. A mérési útmutatók és egyéb segédanyagok a tárgy honlapján érhetők el.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

:

 

Kontakt óra

24

Félévközi készülés órákra

24

Felkészülés az ellenőrző mérésre

12

Összesen

60

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Selényi Endre

egyetemi tanár

MIT

dr. Gruber Gábor

egyetemi adjunktus

HIT

dr. Hainzmann János

egyetemi adjunktus

MIT

dr. Helybéli Zoltán

egyetemi adjunktus

HSzK