A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Digitális technika 2.
Digital Design 2.
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIIIA106 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 6 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
Dr. Arató Péter
beosztás: egyetemi tanár
elérhetőség:
arato.peter@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Irányítástechnika és Informatika Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai 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
MSI áramkörök alkalmazása (számlálók, komparátorok, multiplexerek, dekódolok, dekóderek).
Bináris aritmetikai alapműveletek. Egyes és kettes komplemens számábrázolás. Teljes összeadókból felépülő összeadó/kivonó. Az átvitelképzés gyorsítása: carry-look-ahead típusú összegző
ALU megvalósítása összegző felhasználásával. BCD számok összeadása. Lebegőpontos számábrázolás és a lebegőpontos aritmetikai egység.
Vezérlőegységek tervezésének alapjai.
Memória-áramkörök: írható és olvasható memóriák. Statikus RAM felépítése.
Statikus és dinamikus RAM memóriák. ROM jellegű memóriák.
Alkalmazás-specifikus (ASIC) áramkörök, fontosabb csoportok. Memória, PLA és FPGA építőelemek felépítése és alkalmazásuk módszerei kombinációs és sorrendi feladatok megoldására. FPGA áramkörök. RAM bázisú FPGA áramkör felépítése, erőforrásai, konfigurálása.
A digitális rendszerek tervezésének lépései, adatstruktúra vezérlés. Sínrendszerek definíciója, kialakulása, osztályozása. Szinkron és aszinkron működésű sínrendszerek. Vezetékek csoportosítása, az egyes vezetékcsoportok feladata.
A digitális számítógép felépítése, működése. Az utasítás-szervezés fejlődése. Mikroprocesszoros rendszerek kialakulása, fejlődése.
A mikroszámítógépek általános felépítése, blokkvázlata, a funkcionális egységek jellemzői, a működés modellje. Egy egyszerű mikroprocesszor sínrendszerének felépítése. Alaphelyzetbe állítás, órajel generálás, READY kezelés.
Memóriák illesztése sínrendszerekhez. ROM, RAM memória elemek. Időzítési viszonyok a memóriák szempontjából. Az adatszélesség növelése. Flash memóriák alkalmazástechnikája.
Az assembly programozás alapfogalmai. Egyszerű mikroprocesszor utasításkészlete. Adatmozgató utasítások, ugró utasítások, aritmetikai és logikai utasítások. Címzési módok, makrók és direktívák.
Egyszerű mikroprocesszor utasításkészlete. FIFO, FILO memóriaszervezés. Stack memória, hardver szoftver megvalósítás. Szubrutin fogalma, feltétel nélküli és feltételes szubrutinhívó és RET utasítások.
A mikroszámítógépek megszakítási rendszerének általános ismertetése A megszakítás fogalma (egyszintű, többszintű, programvezérelt megszakítások). A megszakítási szubrutin felépítése, automatikus és programozható mentések, prioritási megoldások.
Egyszerű mikroprocesszorokban lévő speciális egységek. Feles megszakítások, nem tiltható megszakítások alkalmazása, teszt bemenetek és közvetlen kimenetek mikroprocesszorokban. Speciális utasítások.
Sínrendszerre csatlakoztatható, programozható megszakítás-kezelő egységek felépítése, működése, alkalmazása.
Programozható I/O egységek. A soros adatátvitel szervezése, megoldási változatok. Aszinkron és szinkron adatátvitel. Soros adatátviteli egység felépítése, működése, programozása.
Programozható I/O egységek. A párhuzamos adatátvitel szervezése. Programozható párhuzamos adatátviteli egység felépítése, működése, programozása.
A DMA működés fogalma, megvalósítása. Egy és kétciklusú DMA átvitel. A processzor sínjére csatlakoztatható DMA vezérlő működése, programozása.
Mikrokontrollerek: generációk, családok, irányzatok., alkalmazási lehetőségek. Mikrokontrollerek felépítése: egy elterjedt architektúra bemutatása.
A tárgy rendeltetése, hogy egyszerű példákon keresztül megadja mindazokat az alapfogalmi és rendszertechnikai alapismereteket, amelyek a mikroprocesszor alapú digitális berendezések logikai tervezési szintjén szükségesek. A tervezői szemlélet kialakítása érdekében a hallgatók házi feladatok révén tervezési részfeladatok önálló megoldásával mélyítik el a tananyagot. Ennek keretében
módszereket ismernek meg és készséget szereznek a mikroprocesszoros rendszerek analízisében és szintézisében,
egy mikroprocesszoros eszközbázis és egy assembly nyelv alapszintű megismerése révén olyan alapismereteket kapnak, amelyek birtokában további mikroprocesszor rendszerek megismerése és alkalmazása könnyen elsajátítható.
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 4 óra előadás és kéthetenként 2 óra gyakorlat tanulókörönkénti szervezésben.
Tanulástámogató anyagok
Online források
IRODALOM: ; Kötelező: ; Dr. Arató Péter: Logikai rendszerek tervezése - Egyetemi tankönyv, Tankönyvkiadó, 1984.; Grantner - Horváth - László: Mikroprocesszor alkalmazási segédlet (J5-1428) ; ; Ajánlott: ; D. M. Harris, S.L. Harris ; Digital Design and Computer Architecture ; Morgan Kaufmann, 2013, ISBN 9978-0-12-394424-5 ; dr. Gál Tibor: Digitális rendszerek I-II. Egyetemi jegyzet (J5-1429); Dr. Selényi Endre - Benesóczky Zoltán: Digitális technika - Példatár, BME, Budapest, 1991 ; M. Morris Mano, Charles R. Kime: Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-031486-2 ; John F. Wakerly: Digital Design, Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-089896-1
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
-
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)
-
Általános szabályok
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban öt házi feladatot ad ki a tanszék, amelyek mindegyikére legfeljebb 6 pont adható. A félévvégi aláírás feltétele legalább 18 pont elérése a házi feladatok alapján és az előadások és gyakorlatok legalább 70 %-án való részvétel.
A be nem adott házi feladat 0 pontot jelent. A házi feladatokkal szerzett pontszámok összege a vizsgaeredményben plusz pontokkal lesz figyelembe véve.
A gyakorlatokon a házi feladatok kiadása, beadása, értékelése és konzultáció történik.
b. A vizsgaidőszakban:
A vizsga írásbeli. A vizsgán elérhető maximális pontszám 60, ebből 20 a belépő rész és 40 pont a nagyfeladatok megoldásával szerezhető meg. Az elégséges osztályzathoz a belépő kérdésekből legalább 12 pontot, a vizsgán összesen legalább 24 pontot kell elérni. A legalább elégséges eredményt elért hallgatóknál a vizsgán elért eredményhez hozzáadjuk a házi feladatokra kapott plusz pontokat. A vizsgajegy az így kapott összpontszám alapján a következő táblázat szerint kerül megállapításra:
Összpontszám Osztályzat
0-23 1
24-32 2
33-41 3
42-50 4
51 felett 5
A házi feladatokra kapott pontszámok az alábbi módon befolyásolják az osztályzat alapját képező összpontszámot:
A házi feladatokra kapott pontszámok összege Az osztályzatot meghatározó összpontszámban figyelembe vett pluszpont
20 0
21-22 1
23-24 2
25-26 3
27-28 4
29-30 5
A kreditpont megszerzésének feltétele legalább elégséges vizsgaosztályzat elérése.
c. Elővizsga: nincs
Minden egyéb kérdésében a TVSZ rendelkezései irányadók.
Pótlási lehetőségek:
Nincs pótlási lehetőség.
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
TárgyEredmény( "BMEVIIIA105" , "jegy" , _ ) >= 2
TárgyEredmény( "BMEVIIIA104" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIFO1016" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIFO1503" , "jegy" , _ ) >= 2
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.
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.