Késleltetésérzéketlen logikai áramkörök és rendszerek

Delay Insensitive Logic Circuits and Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Késleltetésérzéketlen logikai áramkörök és rendszerek

Delay Insensitive Logic Circuits and Systems

Tantárgykód

BMEVIEEAV12

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Hosszú Gábor

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: hosszu.gabor@vik.bme.hu

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

1. hét.: Az órajelezés (clocking), mint VLSI áramkörök méretcsökkenéséből és funkciósűrűségének növekedéséből eredő egyik fő probléma. A klasszikus aszinkron hálózatok alkalmatlansága a probléma megoldására.

2. hét.: Új, órajel-nélküli, illetve aszinkron hálózatok. Taxonómia: Uniszinkron, multiszinkron, valamint új aszinkron rendszerek. Sebesség-független, késletetés-érzéketlen, mikro-futószalag és NCL hálózatok és architektúrák.

3. hét.: A késleltetés-érzéketlenség absztrakt modellje, a Dennis féle statikus adatfolyam gráf. A késleltetés-érzéketlenség alapjai: Késletetés-érzéketlen kódok. Állandó súlyú kódok, optimális DI kód, Sperner kód.

4. hét.: A késleltetés-érzéketlenség alapjai: Az aszinkron kézfogásos kommunikáció modelljei: négyfázisú RTZ aszinkron kommunikáció. A bemeneti teljesség elve.

5. hét.: Müller-C elemek és kapu-szintű, illetve C-MOS megvalósításaik. A DIMS (Delay Insensitive Minterm Synthesis) alapelvei és célarchitektúrái. Bemenet-teljes hiszterézises dekóderek, teljesség-detektorok, VAGY kapu-hálózatok.

6. hét.: Az NCL (Null Convention Logic) koncepció: általánosított visszacsatolt küszöb-logikák és alkalmazásuk.

7. hét.: Négyfázisú kézfogásos aszinkron regiszterek Müller-C elemekből. Passzív és aktív be- és kimenetű kézfogásos aszinkron rendszerek.

8. hét.: DI aszinkron FIFO és MAILBOX architektúrák. Késleltetés-érzéketlen futószalag fokozatok.

9. hét.: Késleltetés-érzéketlen célarchitektúrák: futószalagok, szekvenciális hálózatok, gyűrűk.

10. hét.: A magasabb szintű DI tervezés és szintézis építőkövei: Késleltetés-érzéketlen MPX, DEMUX, MERGE, és JOIN elemek. DI gyűrűk alkalmazása a magasabb szintű szintézisben.

11. hét.: A VHDL modellek és a VHDL szimuláció lehetőségei késleltetés-érzéketlen aszinkron hálózatok és rendszerek tervezésében.

12. hét.: Az aszinkron magasabb szintű szintézis rendszerek alapelvei. CSP típusú leírónyelvek. OCCAM, BALSA. Egy BALSA bemenetű aszinkron szintézis rendszer felépítése.

13. hét.: Aszinkron CMOS layout tervezési feladatok megoldása. Müller-C elemek.

14. hét.: Layout tervezés: regiszterek, H-dekóderek, teljesség-detektorok

A digitális VLSI áramkörök tervezése és tervezés-technológiája iránt érdeklődő villamosmérnök és informatikus hallgatók bevezetése abba az új kapcsoló-, kapu- és regiszter-szintű technikába, amely az uni- és multiszinkron rendszerek meghaladása után az integráció újabb szintjét jelenti.

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

Előadás, melynek keretében gyakorlati ismereteket is nyújtó példákat is ismertetünk, esettanulmány jelleggel, esetenként on-line számítógépi demonstrációval.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Dr. Keresztes Péter: Késleltetés-érzéketlen logikai áramkörök és; rendszerek; Hálózaton elérhető elektronikus; jegyzet; Dr. Hosszú Gábor -; Dr. Keresztes Péter: VHDL-alapú; rendszertervezés, SZAK Kiadó,; Budapest, 2012, ISBN 978-963-9863-24-8.; Jens Sparso: Asynchronous Circuit Design. A tutorial.; (http://www.imm.dtu.dk/~jsp)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

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

Digitális technika, Elektronika, Mikroelektronika

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)

Digitális technika, Elektronika, Mikroelektronika

Általános szabályok

Követelmények: a. Egy zárthelyi írása. b. A tárgy sikeres teljesítésének feltételei: zárthelyi legalább elégséges megoldása. c. A félévközi jegy a zárthelyin elért pontszám alapján. Pótlási lehetőségek: A sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót)zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.

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

Nincs megadva.

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.