huen

Tantárgy adatlapja

Tárgy neve: Digitális rendszerek és számítógép architektúrák
Tárgy kódja: P-ITEEA-0036
Óraszám: N: 4/1/1, L: 0/0/0
Kreditérték: 6
Az oktatás nyelve: magyar
Követelmény típus: Kollokvium
Felelős kar: ITK
Felelős szervezeti egység: Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Kar
Tárgyfelelős oktató: Dr. Szolgay Péter Norbert
Tárgyleírás:

Tantárgy neve:Digitális rendszerek és számítógép architektúrák
P-ITEEA-0036
Tárgyfelelős:Szolgay Péter Norbert
Tantárgy oktatója:Nagy Zoltán
A tantárgy céljának rövid ismertetése:A digitális számítógépek felépítésének és az egyes részegységek működési elvének bemutatása.
Elsajátítandó elméleti ismeretanyag:

Tantárgy leírása:

  • A tantárgy a következő témákat öleli fel:
  • Információ reprezentációi (egész és lebegőpontos számok megadása);
  • ALU felépítése, Digitális építőelemek (regiszter, ALU, MUX, kódolók);
  • Összeadó áramkörök.
  • Szorzó áramkörök,
  • Osztóáramkörök.
  • Utasítás kódok, Címzési módok;
  • Vezérlő egységek.;
  • Mikrokódos vezérlők;
  • Vezérlőegységek programozható alkatrészekkel;
  • Memóriák, lapozási technikák;
  • Virtuális memória kezelés;
  • Input/Output egységek;
  • PCI Express interface, AXI interface;
  • A RISC és CISC számítógép architektúrák;
  • DSP processzor architektúrák (TMS 320C25, TMS 320C40);
  • Magasszintű szintézis alapjai.
Elsajátítandó gyakorlati ismeretanyag:A gyakorlatok során a hallgatók megismerkednek a kombinációs és szekvenciális hálózatok tervezésével és FPGA-s megvalósításával. Alapszintű tudást szereznek a VHDL hardverleíró nyelvről, az áramkörök szintéziséről és az FPGA-k felépítéséről. Az egyszerű logikai kapuk VHDL-leírásától kiindulva egyre bonyolultabb áramkörök, vezérlőegységek és egy RISC-V-processzor felépítésével ismerkednek meg. A megtervezett áramkörök működését a laborban FPGA-s fejlesztőkártyán tesztelik.
A 2-4 legfontosabb kötelező irodalom felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):L. H. Pollard, Computer Design and Architecture. Englewood Cliffs, NJ, USA: Prentice Hall, 1995. ISBN: 978-0-13-146585-1.
D. A. Patterson és J. L. Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 6. kiad. Cambridge, MA, USA: Morgan Kaufmann, 2020. ISBN: 978-0-12-820164-0.
A 2-4 legfontosabb ajánlott felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):J. L. Hennessy, D. A. Patterson és C. Kozyrakis, Computer Architecture: A Quantitative Approach, 6. kiad. Waltham, MA, USA: Morgan Kaufmann, 2017. ISBN: 978-0-12-811905-1.
S. Harris és D. Harris, Digital Design and Computer Architecture: RISC-V Edition. Waltham, MA, USA: Morgan Kaufmann, 2021. ISBN: 978-0-12-820064-3.
Elmélet-gyakorlat aránya:Elméleti óra óraszáma: 4
Gyakorlati óra és labor óra óraszáma: 1 + 1
Az alkalmazott oktatási módszerek:Vetített frontális előadások, problémamegoldás gyakorlatokon, gyakorló tutorialok (videók).
Az értékelés módja:Kollokvium
Az értékelés kritériuma:Félév közben 2 ZH lesz, mindkettőre 25 pontot lehet kapni, a laborokkal plusz 6 pont szerezhető.
Aláírás feltétele: mindkét ZH pontszáma nagyobb 12-nél.
Megajánlott jegy feltétele:
ZH-k pontszámának és a plusz pontok összege alapján.
42 ponttól: jeles
36 ponttól: jó
Miként járul hozzá a tantárgy a KKK-ban megjelölt kompetenciaelemek megszerzéséhez:

Mérnökinformatikus alapképzés:
A tantárgy megalapozza a mérnökinformatikus képzéshez szükséges számítógép-architekturális és digitális hardverismereti kompetenciákat. A hallgatók megismerik a digitális számítógépek felépítését, a vezérlőegységek, memóriák, ALU-k és perifériák működési elvét, valamint FPGA-s gyakorlatokon keresztül tapasztalatot szereznek digitális rendszerek tervezésében és implementációjában.

Molekuláris bionika mérnöki alapképzés:
A tantárgy megalapozza a molekuláris bionika mérnöki képzéshez szükséges digitális hardver- és architektúraismereti kompetenciákat. A hallgatók megismerik a digitális számítógépek részegységeinek működését, valamint FPGA-s gyakorlatokon tapasztalatot szereznek vezérlőegységek és processzorarchitektúrák alapvető modelljeinek megvalósításában.

A tárgy az alábbi képzéseken vehető fel
mérnökinformatikus IANI-MI alapképzés (BA/BSc/BProf) Nappali magyar 7 félév ITK
molekuláris bionika mérnöki IANI-MB alapképzés (BA/BSc/BProf) Nappali magyar 7 félév ITK
szechenyi-img-alt