K-INFO
HU
EN
Belépés
Tantárgy » BMEVIEEAV02
Régebbi verziók TAD letöltése (PDF)

Nagyfrekvenciás digitális rendszerek integrált fejlesztése 1.

Integrated Design of High-frequency Digital Circuits I.
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Nagyfrekvenciás digitális rendszerek integrált fejlesztése 1.
Integrated Design of High-frequency Digital Circuits I.
Tantárgykód BMEVIEEAV02
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 0 2
jelleg (kapcsolt/önálló) — — kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
DR. Szabó Péter Gábor
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
—
Kar
Tantárgy weboldala —
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 komplex digitális áramkörök fejlesztési módszerének ismertetése, valamint a termék dokumentációjának kezelése. A Mentor Graphics Expedition Flow integrált fejlesztői környezetének bemutatása. Kapcsolási szimbólumok létrehozásának módja, valamint a hierarchikus kapcsolási rajz készítésének ismertetése. Többrétegű nyomtatott áramkörök rétegszerkezetének (layer stack-up) tervezése, táp-síkok és huzalozási rétegek elhelyezése, szabályozott hullámimpedancia tervezése, valamint az alkatrészek otimális elhelyezése és a NYÁK huzalozása. FPGA-k, általános célú processzorok, DSP-k tokjainak huzalozása, buszok, órajelek, differenciális párok huzalozása, a jelkésleltetés kihangolása. FPGA-k és processzorok integrálása komplex elektronikai rendszerekbe. A komplex elektronikában fellépő termikus problémák eredete, szimulációja, és kiküszöbölése. A megkötésszerkesztő (Constraint Editor) használatának kiemelt ismertetése, amelynek segítségével biztosítani lehet a NYÁK tervezés során az elektromos, mechanikai- és termikus tervezés során támasztott követelmények egységes kezelését.

Heti bontásban:

 
  1. hét:
    1. Előadás: A tárgy bevezetése, elektronikus termékek fejlesztési módszere
    2. Labor: Ismerkedés a laborral és a Mentor Graphics integrált fejlesztői környezettel
  2. hét:
    1. A termék dokumentációjának kezelése (Product Data Management)
    2. Labor: Kapcsolási rajz szimbólumok létrehozása és a szimbólumkönyvtár kezelése a Mentor Graphics-ban
  3. hét:
    1. Előadás: A Mentor Graphics Integrált fejlesztői környezetének ismertetése
    2. Labor: Egyszerű kapcsolási rajz létrehozása és szerkesztése a Mentor Graphics-ban
  4. hét:
    1. Előadás: Kapcsolási rajz szimbólumok típusai (szabványok ismertetése)
    2. Labor: Hierarchikus kapcsolási rajz létrehozása és szerkesztése a Mentor Graphics-ban
  5. hét:
    1. Előadás: Hierarchikus kapcsolási rajz szerkesztése és a kapcsolási rajz automatikus ellenőrzése
    2. Labor: Kapcsolási rajz szimbólumainak attributumkezelése, valamint a kapcsolási rajz automatikus ellenőrzése
  6. hét:
    1. Előadás: A megkötésszerekesztő használatának ismertetése
    2. Labor: A megkötésszerkesztő használata a Mentor Graphics-ban
  7. hét:
    1. Előadás: Alkatrész, NYÁK és gyártástechnológia (trendek) áttekintése
    2. Labor: A létrehozott kapcsolási rajzhoz tartozó megkötések feltöltése
  8. hét:
    1. NYÁK huzalozás típusai, rétegszerkezetek, NYÁK tervezés folyamata
    2. Labor: Kapcsolási rajz adatainak átvitele a NYÁK tervezőbe (forward annotation), NYÁK rétegszerkezet összeállítása
  9. hét:
    1. Előadás: A NYÁK tervezéséhez használt alkatrészszimbólumok (szabványok)
    2. Labor: NYÁK alkatrész szimbólum könyvtár (symbol library), NYÁK rajzolatelem könyvtár (footprint library) szerkesztése
  10. hét:
    1. Előadás: A NYÁK tervezés trükkjei (alkatrészek elhelyezése, „fanout” huzalozása)
    2. Labor: Alkatrészelhelyezés-tervezés (floorplanning) és a NYÁK kézi huzalozásának elkezdése
  11. hét:
    1. Előadás: Megkötések figyelése NYÁK tervezés során, a differenciális vezetékek huzalozása
    2. Labor: Elektromos és mechanikai megkötések követése a NYÁK huzalozása során, NYÁK kézi huzalozásának folytatása
  12. hét:
    1. Előadás: A termikus tervezés alapjai és folyamata
    2. Labor: NYÁK kézi huzalozása (a NYÁK befejezése), a megtervezett NYÁK automatikus ellenőrzése (DRC check) és 3D nézete
  13. hét:
    1. Előadás: A NYÁK termikus elemzése, alkatrészek megfelelő elhelyezése, áramlás elemzése
    2. Labor: Hőszimuláció, a Flotherm program használatának megismerése (HyperLynx segítségével)
  14. hét:
    1. Előadás: A gyártási tesztelhetőség vizsgálata, a peremfigyelés (Boundary Scan – BSCAN) ismertetése 
    2. Labor: A NYÁK és környezetének termikus viselkedés szimulációja a Flotherm program segítségével
A tantárgy bemutatja a nagysebességű digitális áramkörök kiviteli tervezéséhez szükséges integrált tervezési módszereket. A tárgy lényegi célkitűzése az elméleti ismeretek elsajátításán túl az iparban felmerülő problémák és megoldások ismertetése, valamint gyakorlati tapasztalat szerzése a laboratóriumi gyakorlatok során, ahol a piacvezető Mentor Graphics integrált fejlesztői környezetének kezelését lehet elsajátítani. A laborgyakorlatok során különös hangsúlyt fektetünk a kapcsolási rajz és a nyomtatott áramkör (PCB) tervezés közti adatkapcsolatra, a megkötés szerkesztő (Constraint Editor) helyes használatára, valamint a termikus és mechanikai tervezésre. 

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

Heti 2 óra előadás, melyek során a hallgató előbb elsajátítja az elméleti és gyakorlati ismereteket, majd heti 2 órának megfelelő laborgyakorlaton önállóan megtervez különféle huzalozásokat, szimulációkat végez, és értékeli ezek eredményét. A laboratóriumi gyakorlatok az ipar által használt legkorszerűbb tervező eszközökön történnek, ipari tervező mérnökök felügyeletével. A laboratóriumi gyakorlatok 50 %-át a Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék biztosítja. 

Tanulástámogató anyagok

Online források
1. Elektronikusan elérhető előadás fóliák; 2. Oktatók által készített laboratóriumi segédanyag; 3. Mentor Graphics Expedition PCB rendszerhez tartozó elektronikus használati útmutató

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Elektronika, Digitális Technika, Elektromágneses Terek
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)
Elektronika, Digitális Technika, Elektromágneses Terek
Általános szabályok
Követelmények: a.       A szorgalmi időszakban: a laborgyakorlatok legalább 70 %-án jelenlét, az előadások látogatása a sikeres munka feltétele          Opcionális otthoni házi feladat elkészítése. Egy zárthelyi írása előadás időben. b.       Az aláírás megszerzésének feltételei: ·                laborgyakorlatok sikeres teljesítése ·                elfogadott otthoni házi feladat megoldás (opcionális) ·                a korábbi években megszerzett aláírás érvényben van két évig, a zárthelyik eredményeire ez nem vonatkozik, azokat újra teljesíteni kell ·                zárthelyi legalább elégséges megoldása.  c.       A vizsgaidőszakban: szóbeli vagy írásbeli vizsga. A végső érdemjegyet 25% súllyal a laborgyakorlat, 25% súllyal a zárthelyi, és 50% súllyal az írásbeli vagy szóbeli vizsga érdemjegye határozza meg. Opcionális házi feladat elkészítése esetén a vizsga csak 25% súllyal kerül beszámításra (25% súllyal a házi feladat kerül). d.      Elővizsga: van. Pótlási lehetőségek: A tárgyból 1 pótZH-t iratunk a szorgalmi időszakban, 1 pót-pót ZH-t a pótlási időszakban. Az opcionális házi feladat a pótlási héten még beadható.
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
Elektromágneses terek (VIHVA204), Elektronika 1. (VIHIA205), Jelek és rendszerek 1-2 (VIHVA109, VIHVA200), Digitális technika 1-2 (VIIIA104, VIIIA108), Elektronikai technológia (VIETA302). A tárgyért nem kaphat kreditet, aki korábban kreditet szerzett a VIEEAV00 Nagyfrekvenciás digitális rendszerek komplex tervezése c. tárgyból.
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.