Miskolci Egyetem - Gépészmérnöki és Informatikai Kar

TANTÁRGYI TEMATIKA

Processzortechnika; BSc (Nappali+Levelező)

Tantárgy neve: Processzortechnika	Tantárgy Neptun kódja: Nappali: GEVAU508B Tárgyfelelős intézet: AUT - Automatizálási és Infokommunikációs Intézet
	Tantárgyelem: A_V3
Tárgyfelelős: Prof. Dr. Vásárhelyi József - egyetemi tanár
Közreműködő oktató(k): Drótos Dániel tanszéki mérnök
Javasolt félév: 6	Előfeltétel:GEVAU505B
Óraszám/hét: Előadás (nappali): 2 Gyakorlat (nappali): 2 Előadás (levelező): 10 Gyakorlat (levelező): 4	Számonkérés módja: kollokvium
Kreditpont: 5	Munkarend: Nappali+Levelező
Tantárgy feladata és célja: A mikroszámítógépek, mikrovezérlők és a digitális jelfeldolgozók felépítése és általános jellemzőinek ismertetése. Alapvető programozási feladatok elsajátítása főként a RISC-V processzor utasításkészletét felhasználva; összehasonlítás az INTEL és ARM mikroprocesszorokkal. Bevezetés a "puha" processzorok alkalmazásába. Tudás: Ismeri a villamosmérnöki szakterület ismeret- és tevékenységrendszerének alapvető tényeit, határait, korlátait. Ismeri a villamosmérnöki szakterületen használt tervezési elveket. Ismeri a villamos szakterületen alkalmazott anyagokat, azok előállítását és alkalmazásuk feltételeit. Képesség: Képes elektronikai alkatrész- és mikroelektronikai ismereteire is alapozva analóg és digitális áramkörök rutinszerű tervezésére és kivitelezésére. Képes alapvető hardver és szoftver ismereteit felhasználva számítógépek kezelésére és programozására. Attitűd: A megszerzett villamosmérnöki ismeretei alkalmazásával törekszik a megfigyelhető jelenségek minél alaposabb megismerésére, törvényszerűségeinek leírására, megmagyarázására. Nyitott és fogékony a szakterületével kapcsolatos új, korszerű és innovatív eljárások, módszerek alkalmazására. Autonomia és felelősség: Önállóan képes szakterületén átfogó, megalapozó szakmai kérdések értelmezésére. Villamosmérnöki feladatok megoldása során önállóan választja ki és alkalmazza a releváns problémamegoldási módszereket.
Tárgy tematikus leírása: Bevezetés a mikroprocesszor-technikába, a digitális számítógépek általános felépítése. A "kis ember" számítógép modell. A mikroszámítógépek funkciói, a mikroprocesszorok tipikus műveletei. Utasítás készlet jelentősége, utasítások típusai (adatmozgató, aritmetikai, logikai, vezérlésátadó, stack és I/O). Programozás technika (szubrutinok, makrók, elágazások, ciklusok és megszakítások kezelése). A RISC-V architektúra és utasítás készlet ismertetése, rendszerhardver felépítése, összehasonlítás az Intel és az ARM architektúrákkal. Alapvető programozási feladatok mikrovezérlőkkel; a program fejlesztő eszközök megismerése. A mikrovezérlők és a DSP-k általános felépítése és jellemzőik. A T. I. MSP 430 mikrovezérlő család bemutatása. A T. I. MSP 430 G2553 LaunchPad felépítése és részletes ismertetése. A Timerek, az I/O portok és az I/O eszközök bemutatása. Az RST és az NMI megszakítási struktúrák kezelése. A különböző szoftveresen beállítható villamos fogyasztási módok ismertetése(szundi üzemmód, alacsony fogyasztású, feléledés). Az A/D, a D/A konverterek, konverziós logikák és a komparátor egységek bemutatása. Az FLL oszcillátor és az LCD Driver áramkörök felépítése, kialakítása. A belső memóriák a Flash RAM ismertetése. A Watchdog logika, a DMA kontroller és a JTAG modul bemutatása. Az UART és az USART portok ismertetése, kialakításuk. A fejlesztői környezet megismerése és az alapvető assembly nyelvű programozási feladatok elsajátítása T. I. mikrovezérlőkkel.
Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Nappali): Az előadásokon és a gyakorlatokon való aktív részvétel.
Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Levelező): Az előadásokon és a gyakorlatokon való aktív részvétel.
Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Nappali): A kollokviumon 50 %-tól elégséges szint. 20-25 elégséges, 25-30 közepes, 30 - 35 jó, 35 40 jeles
Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Levelező): A kollokviumon 50 %-tól elégséges szint. 20-25 elégséges, 25-30 közepes, 30 - 35 jó, 35 40 jeles
Kötelező irodalom: Gárdus Zoltán: Digitális rendszerek szimulációja, BÍBOR KIADÓ, 2009. Gárdus Zoltán: Digitális kapuáramkörök szimulációja, BÍBOR KIADÓ, 2010. www.ti.com/msp430 Benyó Balázs: Számítógépek architektúrája.
Ajánlott irodalom: The Architecture of Computer Hardware, Systems Software & Networking: An Information Technology Approach 4th Edition, Irv Englander John Wiley and Sons C 2010 Clive Maxfield: How computers do Math. Wiley, 2005. Ed Lipiansky: Embedded Systems Hardware for Software Engineers. McGraw Hill, 2012.