VIK Wiki - Felhasználó közreműködései [hu]

Programozható irányítóberendezések és szenzorrendszerek

2015-06-02T19:35:20Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* Vizsga */

{{Tantárgy
| név = Programozható irányítóberendezések és szenzorrendszerek
| tárgykód = VIIIA349
| szak = villany szak
| kredit = 4
| félév = 6
| kereszt = nincs
| tanszék = IIT
| labor =
| kiszh = nincs
| nagyzh = 1 db
| hf = nincs
| vizsga = írásbeli
| levlista =
| tad = https://www.vik.bme.hu/kepzes/targyak/VIIIA349/
| tárgyhonlap = http://sirkan.iit.bme.hu/dokeos/courses/BMEVIIIA349/
}}

A tantárgy célja a beágyazott irányító rendszerekben és az ipari irányítástechnikában alkalmazott programozható irányítóberendezések, valamint a hozzájuk kapcsolódó érzékelő és beavatkozó rendszerek főbb jellemzőinek bemutatása, továbbá a fejlesztésükhöz, alkalmazástechnikájukhoz és üzemeltetésükhöz szükséges legfontosabb ismeretek átadása.

{{Vissza|BSC Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

__TOC__

== Követelmények ==

*'''NagyZH:''' A szorgalmi időszakban 1 nagyzárthelyit kell legalább elégségesre teljesíteni. Két pótlási lehetőség van. A zárthelyi két részből áll, melyek egyenként 50-50 pontosak és mindkettőn legalább 21 pontot kell elérni. Amennyiben csak az egyik rész lett elégtelen, úgy csak abból a részből kell pótzárthelyit írni.
*'''Vizsga:''' A tárgy írásbeli vizsgával zárul, melynek struktúrája megegyezik a nagyzárthelyiével.
*'''Megajánlott jegy:''' '''2015-től nincs megajánlott jegy a tárgyból! A következő információk elavultak:''' A tárgyból megajánlott jegy szerezhető. Amennyiben a nagyzárthelyin az egyik részt legalább négyesre, azaz minimum 35 pontosra teljesíti valaki, úgy ez a pontszám átvihető a vizsgára és kiváltható ennak a résznek a megírása. Ha valaki minkét részből átviszi a pontszámát, úgy vizsga nélkül, automatikusan megkapja az összpontszámának megfelelő jó, vagy jeles érdemjegyet. Fontos, hogy a pótZH-n, illetve a pótpótZH-n elért pontszám alapján is lehet megajánlott jegyet szerezni.

== Segédanyagok ==

* Hivatalos jegyzetek elérhetőek a [http://sirkan.iit.bme.hu/dokeos/courses/BMEVIIIA349/ tanszéki honlapon].
* [[Media:PIR_2008_tételkidolgozás.PDF|2008-as tételkidolgozás]]
* 2009-es [[Media:PIR_2009tavasz_záróvizsga.pdf‎|záróvizsga tételek]] és a hozzájuk tartozó [[Media:PIR_2009tavasz_záróvizsga_tételkidolgozás.pdf‎|tételkidolgozás]].
* Előadásjegyzetek:
**[[Media:PIR_előadásjegyzet_Csubak.PDF‎|Dr. Csubák Tibor]]
**[[Media:PIR_előadásjegyzet_Loványi.PDF|Dr. Loványi István]]
**[[Media:PIR_előadásjegyzet_Katona.PDF|Dr. Katona László]]

== Zárthelyik, vizsgák ==
===ZH===
*[[Media:PIR_2009tavasz_ZH.pdf‎|2009 tavaszi ZH]]
*[[Media:PIR_ZH_2014.pdf|2014 tavaszi ZH]]
*[[Media:PIR_MintaZH_2015.pdf|2015 tavaszi Minta ZH]]

===Vizsga===
*[[Media:PIR_2009tavasz_vizsga.pdf‎|2009 tavaszi vizsga]]
*[[Media:PIR_vizsga_20140527.pdf‎|2014 tavaszi 1. vizsga]]
*[[Media:PIR_vizsga_20140603.pdf‎|2014 tavaszi 2. vizsga]]

A tárgyat új előadó tartja, innentől találhatóak meg az új típusú vizsgák
*[[Media:PIR_vizsga_20150527.pdf|2015 tavaszi 1. vizsga]]

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:PIR vizsga 20150527.pdf

2015-06-02T19:33:13Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek

2015-06-02T19:30:08Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* Vizsga */

{{Tantárgy
| név = Beágyazott és ambiens rendszerek
| tárgykód = VIMIA347
| szak = villany szak
| kredit = 4
| félév = 6
| kereszt = nincs
| tanszék = MIT
| labor =
| kiszh = nincs
| nagyzh = 1 db
| hf = 1 db
| vizsga = írásbeli
| levlista =
| tad = https://www.vik.bme.hu/kepzes/targyak/VIMIA347/
| tárgyhonlap = http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimia347
}}

A tantárgy egy konkrét alkalmazás architektúrájának és működésének részletes elemzésén keresztül ismerteti a beágyazott rendszerek főbb tulajdonságait, technológiai és alkalmazási jellemzőit, és egyidejűleg példát mutat az emberi (pl. otthoni vagy munkahelyi) környezet részévé váló, elsősorban az életvitel és az életminőség szolgálatában álló beágyazott alkalmazásra, egy úgynevezett ambiens rendszerre.

{{Vissza|BSC Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

__TOC__

== Követelmények ==

*'''NagyZH:''' A szorgalmi időszakban 1 nagyzárthelyit kell legalább elégséges szintűre (50%) teljesíteni. Két pótlási lehetőség van.
*'''Házi feladat:''' A félév során egy előre választott társsal, közösen kell 1 házi feladatot legalább elfogadható szintűre megcsinálni. A kiadott feladat egy egyszerű, beágyazott C szoftver elkészítése a tanszék által biztosított, ATmega128 mikrokontroller alapú MITMót hardverre.
*'''Vizsga:''' A tárgy írásbeli vizsgával zárul, melyen legalább 50%-ot kell elérni az elégségeshez.

== Segédanyagok ==

* Hivatalos jegyzetek elérhetőek a [http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimia347/jegyzet tanszéki honlapon].
* Néhány előadás jegyzete:
**1. óra: [[Media:bambi_jegyzet_2014.02.10._01.pdf|Bevezetés, rendszer ismertetés]]
**2. óra: [[Media:bambi_jegyzet_2014.02.13._02.pdf|Rezisztív érzékelős kapcsolások]]
**3. óra: [[Media:bambi_jegyzet_2014.02.24._05.pdf|Mitmót szoftverek rendszere, telepítése, (virtualizálás)]]
* 2011 tavaszán kézzel írt [[Media:Bambi_jegyzet.pdf‎|jegyzet]].
* 2014 tavaszán kézzel írt [[Media:Bambi_jegyzet_2014_ZHig.pdf‎|jegyzet a ZH-ig bezárólag]].
* Egy régebbi tételkidolgozás [[Media:Bambi_tételkidolgozás1.PDF‎|első]] és [[Media:Bambi_tételkidolgozás2.PDF|második]] fele.
* [[Media:Bambi_házifeladat_minta.pdf‎|Házi feladat minta]]
* [[Media:Bambi_kérdések.pdf|Régi ZH/vizsga kérdések]] és a hozzájuk tartozó [[Media:Bambi_kérdések_meogldásai.PDF‎|megoldások]]
**Utóbbi PDF-hez megjegyzés:
***Dabóczi Tanár Úr szerint helytelen megoldás a 40bites regiszter használata és lebegőpontos számítás egy órajel alatt érv a 2. kérdés megoldásánál.
***A 7. feladatban, az f egyenesen a 3/2*fs hibásan van odaírva. Ott 3/4*fs-nek kellene lennie, ahogy mellette is taglalja.
***A 2. feladat megoldásához hozzáfűzendő, hogy a DSP alapértelmezésben fix pontos, és nem lebegőpontos.

== Nagyzárthelyi ==

*[[Media:Bambi_2009tavasz_ZH.PDF|2009 tavaszi ZH]]
*[[Media:Bambi_2012tavasz_ZH.PDF‎|2012 tavaszi ZH]]
*[[Media:bambi_zh_2014.PDF|2014 tavaszi ZH]]
*[[Media:bambi_pótzh_2014.PDF|2014 tavaszi pótZH]]
*[[Media:Bambi_zh_2015tavasz.pdf|2015 tavaszi ZH]]

== Vizsga ==

*[[Media:Bambi_2010tavasz_vizsga.PDF|2010 tavaszi vizsga]]
*[[Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga|2014 tavaszi 1. vizsga]]
*[[Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.06.05. vizsga|2014 tavaszi 2. vizsga]]
*[[Media:BAMBI_vizsga_20150602.pdf|2015 tavaszi 2. vizsga]]

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:BAMBI vizsga 20150602.pdf

2015-06-02T19:27:15Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.06.05. vizsga

2015-05-31T15:03:56Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 3. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.06.05. vizsga feladatai.

==1. feladat==
'''
4 nyúlásmérő bélyegből álló távoli hídkapcsolást áramgenerátorosan szeretnénk táplálni. Rajzolja le a referenciafeszültséggel és ''sense'' ellenállással megvalósított kapcsolást!
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140605_áramgenhíd.png]]
}}

==2. feladat==
'''
Hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]
}}

==3. feladat==
'''
Írjon 4 jellemzőt, ami alkalmassá teszi a hagyományos DSP-ket (NEM javított hagyományos DSP, NEM VLIW, hanem hagyományos DSP) a FIR szűrés alapművelete, a konvolúció gyors elvégzésére, és nem jellemző a mikrokontrollerekre!
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Független címaritmetika (cirkuláris puffer támogatása)

MAC: multiply and accumulate

Hardware támogatott ciklusszervezés
Nagyobb pontosság-> a szóhossz növelése
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel egy 12 bites pipeline subranging ADC blokkvázlatát! Karikázza be a pipeline-hoz szükséges elemeket (és csak azokat)!
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140605_pipesubadc.png]]
Bekarikázandó: második '''S/H''' és '''buffer'''
}}

==5. feladat==
'''
Rajzolja fel az R-2R létra alapú, referenciafeszülség felhasználásával áram kimenetet előállító DA átalakítót!
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140605_R-2R-fesz-áram.png]]
}}

==6. feladat==
'''
Hogyan valósítana meg digitális potenciométert string típusú DA átalakítóval? Rajzolja fel! Minimum hány ellenállásra van szükség, ha 0,2%-os felbontást szeretnénk?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140605_feszkimstringdac.png]]
 
0,2% pontosság eléréséhez (a teljes skálát 500 egyenlő részre osztjuk) 9 bitre van szükségünk. Ehhez <math>2^9</math> ellenállás kell.
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. Az interpolálás aránya K=4. Adja meg az átvitelt fs,új/4K, fs,új/2K, fs,új/K és fs,új-fs,új/4K frekvenciákon!
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:Bambi_Vizsga_20140605_interpol.png]]
 
Az adott frekvenciákon az átvitel rendre: K, 0, 0, K
 
Ez nem a lineáris interpoláló szűrő rajza/leírása! Az sinc^2 szerint változik, később berakom a helyes ábrát.
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:Bambi_Vizsga_20140605_aász.png]]
 
A1: minimális erősítés áteresztéskor <br\>
A2: maximális erősítés elnyomáskor <br\>
f1,f2: a letörésnek ezen frekvenciák között kell megtörténnie <br\>
ha f<f1 akkor A>A1 és ha f>f2 akkor A<A2 <br\>
Az átvitelnek felső korlátot definiálni csak elnyomáskor szabad! (magasabb fokú szűrők túllövése miatt)
}}

==9. feladat==
'''
A NiCD, LiMetal, ólom akkumulátorok közül melyekre jellemző?
* memóriaeffektus
* legnagyobb kisütőáram (csak 1 db)
* legnagyobb cellafeszültség(csak 1 db)
* legkisebb önkisülés (csak 1 db)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
* memóriaeffektus - NiCd
* legnagyobb kisütőáram (csak 1 db) -
* legnagyobb cellafeszültség(csak 1 db) - LiMetal
* legkisebb önkisülés (csak 1 db) - LiMetal
}}

==10. feladat==
'''
Hogyan működik a FlexRay protokollban az átmeneti zavarok kiszűrésére alkalmazott többségi szavazásos mintavételezési rendszer?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:Bambi_Vizsga_20140605_flexrayszavaz.png]]
 
Bitidőn belül minden node többször mintavételezi RxD-t. A legutolsó 5 mintát felhasználva többségi szavazással dönti el az eredményt. A vevő a bitidő közepén lévő szavazott értéket fogadja el bit logikai értéknek.
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T14:37:45Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 9. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:bambi_vizsga_20140529_dds.png]]
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
<big>Nulladrendű tartó hatása
</big>A DA átalakító a kimenetén a diszkrét értéknek megfelelő feszültségszintet a következő mintavételi időpontig tartja. Ezt hívják nulladrendű tartónak. Ezáltal a kimenet lépcsős lesz. Ez a lépcsősség abból ered, hogy a kimenet csak adott időpillanatokban változik, tehát ez nem a kvantáló hatása. (Természetesen a kvantáló miatt is csak diszkrét feszültségszintek jelenhetnek meg, de a két hatás egymástól független.) A nulladrendű tartó hatása modellezhető úgy, hogy a diszkrét jelsorozat konvolválódik egy analóg négyszög ablakkal, melynek a szélessége a mintavételi idő. A diszkrét jel spektruma a négyszög ablak spektrumával (sinc) szorzódik. A sinc leszívási pontjai a mintavételi frekvencia egész számú többszöröseinél vannak. Megjelennek az ismétlődő spektrumok a sinc oldalhullámainak csillapításával. A sinc főhulláma az alap spektrumban is mérhető torzítást okoz. Ahol ez gond, ott általában a nulladrendű tartó átviteli függvényét kompenzálják, mielőtt a DA-ra kerülne a jel.

[[File:bambi_vizsga_20140529_zoh.png]]
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.

[[File:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slavev2.png]]
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
FlexRay diasor #20

[[File:bambi_vizsga_20140529_flexraybitsync.png]]
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi Vizsga 20140529 SPI 3slavev2.png

2015-05-31T14:37:33Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T14:36:24Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 7. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:bambi_vizsga_20140529_dds.png]]
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
<big>Nulladrendű tartó hatása
</big>A DA átalakító a kimenetén a diszkrét értéknek megfelelő feszültségszintet a következő mintavételi időpontig tartja. Ezt hívják nulladrendű tartónak. Ezáltal a kimenet lépcsős lesz. Ez a lépcsősség abból ered, hogy a kimenet csak adott időpillanatokban változik, tehát ez nem a kvantáló hatása. (Természetesen a kvantáló miatt is csak diszkrét feszültségszintek jelenhetnek meg, de a két hatás egymástól független.) A nulladrendű tartó hatása modellezhető úgy, hogy a diszkrét jelsorozat konvolválódik egy analóg négyszög ablakkal, melynek a szélessége a mintavételi idő. A diszkrét jel spektruma a négyszög ablak spektrumával (sinc) szorzódik. A sinc leszívási pontjai a mintavételi frekvencia egész számú többszöröseinél vannak. Megjelennek az ismétlődő spektrumok a sinc oldalhullámainak csillapításával. A sinc főhulláma az alap spektrumban is mérhető torzítást okoz. Ahol ez gond, ott általában a nulladrendű tartó átviteli függvényét kompenzálják, mielőtt a DA-ra kerülne a jel.

[[File:bambi_vizsga_20140529_zoh.png]]
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
FlexRay diasor #20

[[File:bambi_vizsga_20140529_flexraybitsync.png]]
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 zoh.png

2015-05-31T14:36:19Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T14:35:15Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 1. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
[[File:bambi_vizsga_20140529_dds.png]]
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
<big>Nulladrendű tartó hatása
</big>A DA átalakító a kimenetén a diszkrét értéknek megfelelő feszültségszintet a következő mintavételi időpontig tartja. Ezt hívják nulladrendű tartónak. Ezáltal a kimenet lépcsős lesz. Ez a lépcsősség abból ered, hogy a kimenet csak adott időpillanatokban változik, tehát ez nem a kvantáló hatása. (Természetesen a kvantáló miatt is csak diszkrét feszültségszintek jelenhetnek meg, de a két hatás egymástól független.) A nulladrendű tartó hatása modellezhető úgy, hogy a diszkrét jelsorozat konvolválódik egy analóg négyszög ablakkal, melynek a szélessége a mintavételi idő. A diszkrét jel spektruma a négyszög ablak spektrumával (sinc) szorzódik. A sinc leszívási pontjai a mintavételi frekvencia egész számú többszöröseinél vannak. Megjelennek az ismétlődő spektrumok a sinc oldalhullámainak csillapításával. A sinc főhulláma az alap spektrumban is mérhető torzítást okoz. Ahol ez gond, ott általában a nulladrendű tartó átviteli függvényét kompenzálják, mielőtt a DA-ra kerülne a jel.
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
FlexRay diasor #20

[[File:bambi_vizsga_20140529_flexraybitsync.png]]
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 dds.png

2015-05-31T14:35:09Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T14:31:29Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 7. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
<big>Nulladrendű tartó hatása
</big>A DA átalakító a kimenetén a diszkrét értéknek megfelelő feszültségszintet a következő mintavételi időpontig tartja. Ezt hívják nulladrendű tartónak. Ezáltal a kimenet lépcsős lesz. Ez a lépcsősség abból ered, hogy a kimenet csak adott időpillanatokban változik, tehát ez nem a kvantáló hatása. (Természetesen a kvantáló miatt is csak diszkrét feszültségszintek jelenhetnek meg, de a két hatás egymástól független.) A nulladrendű tartó hatása modellezhető úgy, hogy a diszkrét jelsorozat konvolválódik egy analóg négyszög ablakkal, melynek a szélessége a mintavételi idő. A diszkrét jel spektruma a négyszög ablak spektrumával (sinc) szorzódik. A sinc leszívási pontjai a mintavételi frekvencia egész számú többszöröseinél vannak. Megjelennek az ismétlődő spektrumok a sinc oldalhullámainak csillapításával. A sinc főhulláma az alap spektrumban is mérhető torzítást okoz. Ahol ez gond, ott általában a nulladrendű tartó átviteli függvényét kompenzálják, mielőtt a DA-ra kerülne a jel.
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
FlexRay diasor #20

[[File:bambi_vizsga_20140529_flexraybitsync.png]]
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T14:29:48Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 10. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
FlexRay diasor #20

[[File:bambi_vizsga_20140529_flexraybitsync.png]]
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 flexraybitsync.png

2015-05-31T14:29:40Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T13:56:25Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 4. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal

[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T13:56:01Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 4. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
PDF 69. oldal
[[File:bambi_vizsga_20140529_bpsadc.png]]
[[File:bambi_vizsga_20140529_magamp.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 magamp.png

2015-05-31T13:55:50Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Fájl:Bambi vizsga 20140529 bpsadc.png

2015-05-31T13:55:49Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T11:12:16Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 6. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
72. oldal:
[[File:bambi_vizsga_20140529_thdn.png]]
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 thdn.png

2015-05-31T11:11:42Z

Vicsotka Tamás Árpád: Vicsotka Tamás Árpád uploaded a new version of Fájl:Bambi vizsga 20140529 thdn.png

File uploaded with MsUpload

Fájl:Bambi vizsga 20140529 thdn.png

2015-05-31T11:11:08Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T11:09:04Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 3. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Sebesség növelés
* órajel növelés
* több feldolgozó egység
* pipeline

Javított hagyományos DSP (ezek nem biztosak)
* két azonos művelet egy időben (??)
* két aritemetikai egység (??)
* kétszeres busz sebesség (??)
* SIMD (??)
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T10:52:15Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 4. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 61. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_szigmadeltaadcblokk.png]]
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 szigmadeltaadcblokk.png

2015-05-31T10:51:59Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T10:37:33Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 5. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

2N-1 ellenállás és kapcsoló szükésges
}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T10:35:36Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 5. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Beágyazott és ambiens rendszerek - 2014.05.29. vizsga

2015-05-31T10:35:14Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* 5. feladat */

__NOTOC__
{{Vissza|Beágyazott és ambiens rendszerek}}

A 2014.05.29. vizsga A és B csoportjának feladatai.

PDF - [[Media:Bambi_vizsga_2014tavasz_A.pdf|2014 tavasz 1. vizsga]]

==== A megoldások még nincsenek mind benne, kérlek szerkesszétek, bővítsétek! ====

===A csoport===

==1. feladat==
'''
Írja le röviden a szuperskalár architektúra lényegét. Alkalmas-e valósidejű alkalmazások futtatására?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Rajzolja le, hogyan valósítható meg FPGA-ban tetszőleges 5 változós logikai függvény LUT4 és multiplexerek segítségével.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A rendkívül jól használható FPGA-s pdf-ből:

[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_LUT5.png]]

Tehát van 2 4-4 bemenetű LUT, azaz 2 db 4 változós függvény, majd a kimenetek közül egy MUX választ, amit az 5. bemenet vezérel, tehát ez egy 5 változós függvény.
}}

==3. feladat==
'''
Feldolgozóegységekben (processzor, mikrokontroller, DSP) milyen alapvető lehetőségek vannak a sebesség növelésére? Soroljon fel legalább 3-at! A javított hagyományos DSP-k ezek közül melyikben tudnak többet, mint a hagyományos DSP-k?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja fel a Szigma-Delta AD átalakító blokkvázlatát. (Nem csak a modulátorét, hanem az egészet.) Jelölje be rajta minden egyes blokk be és kimenetén, hogy analóg vagy digitális-e a jel, ha digitális, akkor mekkora a mintavételi frekvencia és a bitszám.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Rajzoljon áram kimenetű string (lánc) DA átalakítót. N bites átalakítóhoz hány ellenállás és hány kapcsoló kell?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Tantárgyi pdf 75. oldal:

[[:File:bambi_vizsga_20140529_stringdac.png]]

}}

==6. feladat==
'''
Egy mikrokontrollerben lévő ADC THD+N-jét szeretnénk mérni. Hogyan tenné? Adja meg a mérési elrendezést, mi a gerjesztés, mit mérsz, mit számítasz. Adja meg a THD+N képletét, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==7. feladat==
'''
Rajzolja le a lineáris interpoláló szűrő átviteli függvényét a 0..fs,új tartományban. fs,régi és fs,új aránya K=3.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Egy lineárfázisú FIR aluláteresztő szűrőt milyen paraméterekkel specifikálna? Rajzolja le, jelölje a nevezetes pontokat és nevezze meg a paramétereket.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
CAN protokoll hogyan gondoskodik arról, hogyha egy csomópont hibát érzékel, akkor az az üzenet a többi csomópont számára is hibás legyen?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay milyen busztopológiát használ, hogy hibatűrő legyen? Rajzoljon le egy ilyen topológiát, és írja le, mi biztosítja a hibatűrő viselkedést.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

===B csoport===

==1. feladat==
'''
Rajzolja fel egy DDS rendszer blokkvázlatát. Jelölje be a tipikus bitszámokat. Mekkora a kimeneti frekvencia, ha az órajel frekvenciája fc, a fázisregiszter M bites, a delta fázisregiszter tartalma pedig K? Mekkora a frekvencia felbontás?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==2. feladat==
'''
Mi az alapvető követelmény az FPGA-ban egy logikai cellával szemben?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==3. feladat==
'''
Adjon meg az alábbi kód alapján két olyan tulajdonságot, amely DSP-kre jellemző.
MX0 = DM(I0, M1); MY0 = PM(I4, M5);
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==4. feladat==
'''
Rajzolja le a MagAmp erősítőt tartalmazó 3 bites Bit-per-stage ADC blokkvázlatát és a MagAmp fokozat kapcsolását.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==5. feladat==
'''
Hány ellenállás szükséges, ha 14 bites Kelvin-Varley típusú ADC-t szeretnénk 7+7 bites felosztással, vagy lánc típusút felosztás nélkül.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Dabóczi jegyzete alapján a Kelvin-Varley osztóval 27+27=28=256 ellenállás, lánc típussal pedig 214=16384 szükséges.

Érdekesség, hogy a KV osztónál úgy érhetünk el minimális alkatrész számot, hogy egyenlően osztjuk el a biteket a két fokozat között, ahogy a feladatban is történt.
}}

==6. feladat==
'''
Mikrokontroller belső ADC-jét mérjük. Hogyan határozná meg a SINAD-ot? Mérési elrendezés, mi a gerjesztés, mit mérünk, mit számítunk. Adja meg a SINAD definícióját egy képlettel, és a betűk jelentését.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Egy ismert sűrűségfüggvényű jelet adunk az átalakító bemenetére. A kimeneti kódok hisztogramját előállítva és összevetve az eredeti jel sűrűségfüggvényével, az átalakító statikus karakterisztikája ill. számos egyéb paramétere meghatározható. (Labor 2 7. mérés segédlete)

Mivel nekünk most a zaj és a torzulás lényeges, ezért a kimeneti adatsort Fourier-transzformáljuk (FFT/DFT). Célszerű szinuszjellel gerjeszteni, mert egyszerű a spektruma. Más periodikus jelekkel elméletben ugyanaz jön ki, de gyakorlatilag csak zavarnának a felharmonikus komponenseik. Ahhoz, hogy a hisztogramunk a tényleges helyzetet tükrözze, egész számú periódust kell mintavételezni, koherens mintavételezés szükséges, a következő összefüggés szerint:

<math>f_i=\frac{J}{M} f_s</math>, ahol M a minták száma, J a mintavett periódusoké, fi a jel frekvenciája, fs pedig a mintavételi frekvencia.

Illetve a pontos méréshez fontos még, hogy az átalakító legyen kivezérelve (FS közelében), de ne legyen túlvezérelve (ne vágja le a szinuszt).

FFT-vel meghatározzuk a spektrumot (ha a kontroller nem képes FFT-re, akkor a mintákatból Matlabban megoldható). Az alapharmonikus a jel frekvenciájánál adott '''A''' jelszintű, ez a legnagyobb tüske. A többi harmonikus a jel felharmonikusai (distortion, '''Hi''') és a zaj (noise, '''Ni'''). A SINAD számítása innen:

<math>SINAD=\frac{A}{\sqrt{\sum\limits_{N}{H_i^2}+\sum\limits_{M}{N_i^2}}}</math>

Az említett Labor 2 jegyzetben van bonyolultabb képlet is, de szerintem ez elég így.

Definíció szerint a SINAD (SIgnal-to-Noise And Distortion ratio) megadja a jelteljesítmény, valamint a zaj és a harmonikusok együttes teljesítményének az arányát.
}}

==7. feladat==
'''
Mi a hatása a DAC kimenetén a ZOH-nak, hogyan módosul a jel spektruma. Adja meg a jel spektrumát ZOH nélkül és ZOH-hal. Jelölje be az f tengelyen a karakterisztikus pontokat, pl. fs. Adja meg a ZOH átviteli függvényét.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==8. feladat==
'''
Háromszorozó interpoláló szűrő működése. Milyen műveleteket milyen sorrendben végez. Rajzolja le a szűrő specifikációját. (fs,új; fs,régi)
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

==9. feladat==
'''
SPI rajz: 1 master, 3 slave, 1 slaveselect. Jelölje a jelvezetékek elnevezéseit az adott egység szempontjából.
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
Az 1 slave select jel szerintem slave eszközönként értendő, tehát összesen 3 jelre van szükség. Ha 1 közös select jel lenne, akkor az összes slave egyszerre vezérelné a ''MISO'' vonalat, ami, mivel aktív meghajtású, eltérő jelszinteknél (eltérő kiírt bitnél) keresztbehajtást okozna. Ez pedig hajlamos lenne a slave eszközök SPI interfészének elégetésére.

Az adott egység szempontjából szokás MISO helyett SO-nak, mint ''Serial Output'', és MOSI helyett hasonlóan SI-nek nevezni a vezetékeket '''a slave egységen''', a masteren pedig értelemszerűen '''fordítva''', a feladat így kéri.
[[Fájl:Bambi_Vizsga_20140529_SPI_3slave.png]]

Ellenben, ha tényleg csak egy slave select van, lehetséges, hogy '''daisy chain'''-ben vannak a slave-ek, tehát a MISO a masterről megy az egyik outputjára, az ő inputjára a következő outputja és így tovább. Így tényleg csak egy select kell és működőképes a rendszer, de a vadonban nem láttam még olyan eszközt, ahol ennek értelme is lenne.
}}

==10. feladat==
'''
FlexRay hogyan biztosítja a byte szintű órajel szinkronizációt?
'''
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|
}}

{{Lábléc - Beágyazott és irányító rendszerek szakirány}}

Fájl:Bambi vizsga 20140529 stringdac.png

2015-05-31T10:34:32Z

Vicsotka Tamás Árpád: File uploaded with MsUpload

File uploaded with MsUpload

Laboratórium 2

2015-05-10T21:15:50Z

Vicsotka Tamás Árpád: /* Követelmények */

{{Tantárgy
|nev=Laboratórium 2
|targykod=VIMIA305
|szak=villany
|kredit=4
|felev=6
|kereszt=nincs
|tanszék=MIT
|labor=11 alkalom
|kiszh=laborbeugrók
|nagyzh=1 db
|vizsga=nincs
|hf=minden laborra
|levlista=labor2{{kukac}}sch.bme.hu
|tad=https://www.vik.bme.hu/kepzes/targyak/VIMIA305/
|targyhonlap=http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimia305
}}

A tárgy keretében folyó képzés elsődleges célja – a [[Laboratórium 1]] című tárgy folytatásaként - a hallgatók szakma-specifikus gyakorlati ismereteinek elmélyítése és ilyenirányú készségeinek további fejlesztése. Ennek érdekében a hallgatók előzetes felkészülést, és a végrehajtás során intenzív közreműködést igénylő feladatokat oldanak meg, amelynek keretében:
*További ismereteket szereznek, illetve mélyítenek el a szakmájuk szempontjából fontos anyagokra, alkatrészekre, berendezésekre, rendszerekre, illetve fejlesztő-, valamint mérőeszközeikre vonatkozóan.
*Bővítik ismereteiket a mérések megtervezése, összeállítása és végrehajtása, valamint a laboratóriumban rendelkezésre álló eszközök használata terén.
*Gyakorolják a mérési eredmények kiértékelési módszereit, illetve eljárásait, és bővítik az összetettebb mérések dokumentálásával, valamint a mérési eredmények további felhasználásával kapcsolatos ismereteiket.

A megszerzett ismeretekkel és készségekkel a hallgatók képesek kell legyenek:
*Az előtanulmányaikkal megalapozott, szakma-specifikus problémákhoz kapcsolódó, összetettebb mérési feladatok önálló megtervezésére és kivitelezésére,
*A mérési eredmények helyességének/megfelelőségének megítélésére, és mindezek dokumentálására.

__TOC__

== Követelmények ==

*'''Előkövetelmény:''' A [[Laboratórium 1]] című tárgy teljesítése, valamint a [[Szabályozástechnika]] és az [[Elektronika 2]] című tárgyakból az aláírás megszerzése.
*'''Jelenlét:''' Minden mérésen kötelező részt venni.
*'''Labormérések:''' Minden mérés elején beugrót kell írni. Elégtelen felkészülés esetén mérés nem végezhető. A 4. méréstől kezdve minden mérésre házi feladatot is kell készíteni. A 4-11 mérések esetén a végzett munkát a mérésvezető osztályzattal értékeli: <math> JEGY=0.4*B+0.3*M+0.3*J </math>, ahol B - Beugró és házi, M - mérés, J - jegyzőkönyv.
*'''Pótlási lehetőségek:''' Az előírt 11 mérésből a félév során maximum 2 mérés pótlására biztosítanak lehetőséget, függetlenül attól, hogy elégtelen eredménnyel zárult mérés, vagy pedig távolmaradás miatt válik a pótlás szükségessé. Az első három mérésre alapvetően építenek a további mérések, ezért ezeket a 3. mérés hetének végéig pótolni kell.
*'''NagyZH:''' A ZH alkalmával olyan feladatokat kell megoldani, amelyek lefedik a mérések anyagát, és a laborgyakorlatok során megszerzett, vagy ott elmélyített ismereteket kérnek számon. (Mérési módszerek, egyszerűbb kapcsolási rajzok, műszerek összekötésével kapcsolatos feladatok, stb.)
*'''Ellenőrző mérés:''' Ennek keretében a hallgató abban a laboratóriumban, ahol a gyakorlatokat is végezte, az elvégzett 4.-11. mérés anyagából egy gyakorlati feladatot kap, amelyet adott idő alatt el kell végeznie, arról rövid jegyzőkönyvet kell készítenie. Semmilyen segédeszköz/jegyzet nem használható. A mérésvezető a mérés végén ellenőrző kérdéseket tesz fel, és a munka színvonala, a mérési jegyzőkönyv tartalma, valamint a kérdésekre adott válasz alapján osztályzatot ad.
*'''Félévközi jegy:'''
**A félévközi jegy számításának módja (kerekítés szabályai szerint): <math> JEGY=0.6*F+0.2*EM+0.2*ZH </math>
**F - Az eredményesen elvégzett 4-11 gyakorlatokon kapott osztályzatok számtani átlaga.
**EM - Az ellenőrző mérés osztályzata.
**ZH - A zárthelyi dolgozatra kapott osztályzat.
**A félévközi osztályzat elégtelen, ha a hallgató nem végezte el eredményesen mind a 11 mérést, vagy EM és ZH közül bármelyik elégtelen.

== Hivatalos segédanyagok ==

* Az aktuális mérési segédanyagok elérhetőek a [http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimia305/jegyzet tanszéki honlapon].
* A tárgyhoz szükséges könyv: '''''Péceli Gábor – Dabóczi Tamás: Hallgatói segédlet a Laboratórium 2 című tárgy méréseihez'''''.
* A tárgyhoz szükséges műszerismertető: '''''Szűcs László: Műszerismertető segédlet a Laboratórium 2 című tárgy méréseihez'''''.

''''' Ezek az aloldalak már nagyjából fullosak, de még hiányzik pár apróság! Ide írjátok a laborokról szerzett tapasztalataitokat - Mire kell figyelni, mik a gyakori hibák amiket nem kéne újból elkövetni, tippek-trükkök. A beugró kérdések nagyjából fullosak, de néhol van egy-két problémás kérdés. az adott témák zsenijeit szeretném arra kérni, hogy NE tartsák magukban a tudást! ;) '''''

* [[Laboratórium 2 - 1. Mérés: Egyszerű áramkör megépítése és bemérése|1. Mérés: Egyszerű áramkör megépítése és bemérése]]
* [[Laboratórium 2 - 2. Mérés: Nyomtatott áramkör tervezés|2. Mérés: Nyomtatott áramkör tervezés]]
* [[Laboratórium 2 - 3. Mérés: EMC alapjelenségek mérése|3. Mérés: EMC alapjelenségek mérése]]
* [[Laboratórium 2 - 4. Mérés: Villamos teljesítmény mérése|4. Mérés: Villamos teljesítmény mérése]]
* [[Laboratórium 2 - 5. Mérés: Tranzisztoros erősítő alapkapcsolások vizsgálata|5. Mérés: Tranzisztoros erősítő alapkapcsolások vizsgálata]]
* [[Laboratórium 2 - 6. Mérés: Mérőerősítő kapcsolások vizsgálata|6. Mérés: Mérőerősítő kapcsolások vizsgálata]]
* [[Laboratórium 2 - 7. Mérés: A/D D/A átalakítók vizsgálata|7. Mérés: A/D D/A átalakítók vizsgálata]]
* [[Laboratórium 2 - 8. Mérés: Rendszer-identifikáció és szabályozás|8. Mérés: Rendszer-identifikáció és szabályozás]]
* [[Laboratórium 2 - 9. Mérés: Analóg fáziszárt hurok vizsgálata|9. Mérés: Analóg fáziszárt hurok vizsgálata]]
* [[Laboratórium 2 - 10. Mérés: 900 MHz-es FSK adatátviteli berendezés mérése|10. Mérés: 900 MHz-es FSK adatátviteli berendezés mérése]]
* [[Laboratórium 2 - 11. Mérés: Logikai vezérlők alkalmazástechnikája|11. Mérés: Logikai vezérlők alkalmazástechnikája]]
* [[Media:Labor2_jegyzokonyvek_2013.pdf|Jegyzőkönyvek (2013)]] - '''''Ellenőrző mérés felkészüléshez'''''

== Nagyzárthelyi ==

*[[Laboratórium 2 - ZH, 2004 tavasz|2004 tavasz]] - Megoldásokkal
*[[Media:Labor2_ZH_2005.PDF|2005 tavasz]] - Megoldásokkal
*[[Media:Labor2_ZH_2006.PDF|2006 tavasz]] - Megoldásokkal
*[[media:Labor2_ZH_2007_tavasz.pdf|2007 tavasz]]
*[[Media:Labor2_2008pótZH.PDF‎|2008 tavasz]] - pótZH
*[[Media:Labor2_2010ZH.pdf‎|2010 tavasz]]
*[[Media:Labor2_2014ZH.pdf‎|2014 tavasz]]

== Tippek ==

{{Lábléc_-_Villamosmérnök_alapszak}}