Nagyteljesítményű mikrokontrollerek és interfészek laboratórium

High Performance Microcontrollers and Interfaces Laboratory

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Nagyteljesítményű mikrokontrollerek és interfészek laboratórium

High Performance Microcontrollers and Interfaces Laboratory

Tantárgykód

BMEVIAUMA17

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	0	0	3
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	önálló

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Nagy Ákos

beosztás: adjunktus

elérhetőség: nagy.akos@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

https://www.aut.bme.hu

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

https://www.aut.bme.hu/Course/VIAUMA17

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

A tárgy első mérése során a processzor mikroarchitektúrák alapvető funkcionális elemeinek működését vizsgálják meg a hallgatók gyakorlati példákon keresztül. A következő két mérés a grafikus processzorok (GPU) programozásával foglalkozik. A harmadik és negyedik mérésen a hallgatók megismerkednek az USB interfész használatával mind a host, mind az eszköz oldaláról. A hatodik és hetedik mérés a párhuzamos végrehajtás különböző lehetőségeit vizsgálja meg képfeldolgozási feladatok példáin keresztül, egy Xilinx Zynq PSoC segítségével összehasonlítva az FPGA-ban megvalósított hardveres, valamint a SIMD utasításokkal gyorsított processzor alapú feldolgozás tulajdonságait. A nyolcadik és kilencedik mérésen a beágyazott rendszerekre történő szoftverfejlesztés objektumorientált megközelítésének, illetve a beágyazott operációs rendszerek (esetünkben FreeRTOS) alkalmazásának előnyeit mutatjuk be ARM architektúrájú mikrovezérlőkön. Az utolsó mérésen a hallgatók a Linux alapú szoftverfejlesztést ismerhetik meg többmagos processzorok esetén.

A labormérések a következők:

1. Processzorok funkcionális egységeinek vizsgálata

2. Grafikus processzorok általános célú programozása 1.

3. Grafikus processzorok általános célú programozása 2.

4. USB kommunikáció megvalósítása és vizsgálata 1.

5. USB kommunikáció megvalósítása és vizsgálata 2.

6. Párhuzamosan végrehajtható algoritmusok megvalósítása Zybo platformon 1.

7. Párhuzamosan végrehajtható algoritmusok megvalósítása Zybo platformon 2.

8. Objektumorientált alkalmazásfejlesztés beágyazott környezetben

9. FreeRTOS operációs rendszer alkalmazása ARM mikrovezérlőn

10. Alkalmazásfejlesztés multiprocesszoros környezetben

Az elvégzendő mérések a Nagyteljesítményű mikrokontrollerek és interfészek tárgyhoz kapcsolódnak, kiegészítik és a gyakorlatban is bemutatják a megelőző félévben előadásokon és gyakorlatokon hallottakat. A mérések az előzménytárgy főbb tématerületeit lefedve gyakorlatias, naprakész tudást biztosítanak. A hallgatók a mérések során gyakorlatban is megismerkednek a grafikus processzorok (GPU) programozásával, megvizsgálják a népszerű USB interfész használatát. Ezenkívül megvizsgálják a párhuzamos végrehajtás különböző lehetőségeit egy heterogén SoC áramkör (Xilinx Zynq) segítségével. További mérések során a hallgatók betekintést nyerhetnek a nagyobb teljesítményű, ARM architektúrájú mikrovezérlőkre történő szoftverfejlesztésbe FreeRTOS és Linux operációs rendszer alkalmazásával.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tárgy anyaga 10 db 4 órás laboratóriumi mérésből, ill. egy 2 órás félév eleji tájékoztatóból áll, melyeket az Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék laboratóriumában kell elvégezni.

Tanulástámogató anyagok

Online források

A mérésekhez rendelkezésre állnak a felkészülést segítő elektronikus mérési útmutatók és segédanyagok.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Nagyteljesítményű mikrokontrollerek és interfészek c. tantárgy ismeretei.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Nagyteljesítményű mikrokontrollerek és interfészek c. tantárgy ismeretei.

Általános szabályok

Követelmények: A tantárgy során 10 db 4 órás laboratóriumi mérés anyagát kell elsajátítani, a méréseket elvégezni és mérési jegyzőkönyvet készíteni. A hallgató a mérésekre egy-egy osztályzatot kap (felelet, mérési munka és jegyzőkönyv alapján), a gyakorlati jegy a mérésekre kapott jegyek átlaga. A gyakorlati jegy megszerzésének feltétele valamennyi mérés sikeres (legalább elégséges szinten történő) elvégzése. Pótlási lehetőségek: A mérésekhez összesen 2 db pótlási lehetőséget biztosítunk. Mérés kizárólag a szorgalmi időszakban pótolható a mérésvezetővel vagy a tárgyfelelőssel előre egyeztetett időpontban.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.