Subject » BMEVIEEMA12
HW&SW Integration of Sensor Devices
Érzékelő eszközök hardver-szoftver integrációja
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Érzékelő eszközök hardver-szoftver integrációja
HW&SW Integration of Sensor Devices
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIEEMA12 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Ress Sándor László
position: egyetemi docens
contact:
ress.sandor@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Elektronikus Eszközök Tanszéke
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
- Bevezetés érzékelés, érzékelők általában, transzducer + kiolvasó áramkör + erősítő + A/D + interfész logika + µP, szenzorok típusai, generációk.
- Az analóg jelformálás alapjai. Erősítők alapfogalmai, műveleti erősítő, hídkapcsolás.
- A/D és D/A átalakítás: analóg multiplexer, mintavevő-tartó, komparátor, alapvető A/D és D/A megoldások, átalakítók hibái, frekvencia-kimenetű A/D-átalakítás (VCO)
- Digitális előfeldolgozás bevezető: szenzorok digitális kimenetének feldolgozása mikrokontrollerrel vagy programozható logikai eszközzel, bináris vektor kimenetű A/D interfészek (párhuzamos, soros interfészek, SPI, I2C, TWI, CAN stb.), frekvencia-kimenet feldolgozása
- Digitális interfészlogikák I.: a tervezés folyamata, RTL tervezés
- Digitális interfészlogikák II.: RTL modellek verifikációjának alapjai, egyszerű HDL verifikációs környezetek, HDL modellek szimulációja
- Digitális interfészlogikák III.: A/D-k tipikus interfész-logikái RTL szinten, HDL modellek (UART/SPI/I2C)
- Digitális interfészlogikák IV.: Frekvencia kimenetű szenzorok digitális interfészlogikái, frekvencia vs. periódusidő-mérés RTL megvalósítása
- Mikrokontrollerek és soft-core processzorok felépítése, általános jellemzőik, processzorbuszok (AMBA, AXI, WISHBONE, AVALON stb.)
- Mikrokontrollerek, beágyazott processzorok és perifériáik programozása C és C++ nyelven. A C/C++ nyelv hardverközeli használata
- Adatfeldolgozás beágyazott processzorral, kommunikáció megvalósítása. Energiahatékonyság.
- Ipari esettanulmány I. - autóipari szakember vendégelőadása
- Ipari esettanulmány II. - félvezetőipari szakember vendégelőadása
A gyakorlatok/laborok részletes tematikája
- Hídkapcsolás és erősítő alapkapcsolások szimulációja és kipróbálása.
- RTL tervezés és verifikáció gyakorlat I.: HDL szimulátor használata
- RTL tervezés és verifikáció gyakorlat II.: Soros A/D-interfész kiolvasólogikája, párhuzamos A/D-interfész mintavételezése (általános vektor-szinkronizáló fokozat)
- RTL tervezés és verifikáció gyakorlat III.: Soros / párhuzamos interfészlogikák illesztése soft-core mikroprocesszoros rendszerhez
- Digitális előfeldolgozás mikroprocesszorral gyakorlat I.: Soros / párhuzamos A/D kiolvasása, mozgóátlag kiszámítása, szűrés
- Digitális előfeldolgozás mikroprocesszorral gyakorlat II.: Frekvencia-kimenetű hőmérsékletmérő rendszer FPGA-ban
A tárgy a modern intelligens szenzorokból nyert adatok előfeldolgozásának különböző módszereit és technológiáit tárgyalja. Az intelligens szenzorok általános felépítésének rövid összefoglalása után a tárgy azokra az eszközökre koncentrál, amelyek digitális kimenetet (bináris vektor vagy bináris periodikus jel) állítanak elő. E szenzoreszközök kimenetének feldolgozását a tárgy kétféle megközelítésben tárgyalja. Az első megközelítésben a szenzor kimenetének feldolgozására programozható logikai eszközt, a másikban a megfelelő perifériavezérlőkkel ellátott mikrokontrollert feltételezünk.
A tárgy e két legjellemzőbbnek tekintett, előfeldolgozásra alkalmas technológia bemutatása során – azok általános alkalmazástechnikai sajátosságait nem elhanyagolva – gyakorlatiasságra törekszik, a szenzorikára jellemző konkrét problémák és az azokra adható jól bevált megoldások részletes ismertetésével. A tárgyhoz tartozó előadássorozatot ipari partnerek által bemutatott esettanulmányok zárják.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
A tantárgy elméleti anyagát a 2 óra/hét kiméretű előadásokon ismertetjük. A tárgyhoz laboratóriumi gyakorlat (1 óra/hét) tartozik, amelyeket kéthetente 2-2 órában tartunk meg.
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
nincs
General rules
Követelmények:
Szorgalmi időszakban:
A félév során egy nagyzárthelyit és három kis zárthelyit iratunk, valamint egy házi feladatot adunk ki, amely a hallgató választása szerint vagy egy kijelölt, szűkebb tématerület szakirodalom alapján való feldolgozása és bemutatása a félév végén, vagy a tárgy oktatóival egyeztett szenzor rendszerbe illesztése, működésének demonstrálására alkalmas hardver-szoftver környezet megvalósítása lehet.
A félév teljesítésének feltétele a nagyzárthelyi, a két legjobb kis zárthelyi és a házi feladat mindegyikének elégséges szintű teljesítése.
Vizsgaidőszakban:
A tárgyból szóbeli vizsgát tartunk. A végső vizsgajegybe a szóbeli vizsgán elért eredmény 2/3, a félév közben elért eredmény pedig 1/3 súllyal számít bele. A félév közben elért eredményt a nagyzárthelyi, a két legjobb kis zárthelyi átlaga és a házi feladat eredménye adja, egyforma arányban.
Pótlási lehetőségek:
A nagyzárthelyi a pótlási időszakban egy alkalommal pótolható, pót-pót-ZH alapból nincs.
A kiszárthelyik külön-külön nem, csak együttesen pótolhatók a pótlási időszakban, amennyiben szükséges. A házi feladatok késedelmes bemutatására a pótlási időszak végéig van lehetőség.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Not provided.
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.