Digitális technika 2 (régi)
A tárgy a Digitális technika 1 folytatása. Az alapszintű, alkatrészekből építkező áramkörtervezés után itt ennél bonyolultabb, kész egységek összehangolásával foglalkozik a tárgy. Az egész az Intel 8085-ös mikroprocesszor köré épül fel, elsősorban annak egyszerű felépítése -- és nem a relevanciája vagy korszerűsége -- miatt. Így a tárgy végén a hallgató már sokkal könnyebben ismerkedhet meg más, a gyakorlatban is használt, mikroprocesszoros rendszerekkel.
Bevezetésként számláló- és aritmetikai áramkörökkel foglalkozik a tárgy, melyek közül az előbbiek a tantárgy átalakítása előtt a Digitális technika 1-hez tartoztak. Ezután következik a memóriaegységek illesztése a 8085-öshöz, assembly programozás, soros I/O-kezelés, megszakításkezelés, külső megszakításkezelő egység alkalmazása, és egyéb perifériák illesztése. A tárgy továbbá az előadáson foglalkozik pár modernebb technológiával is, mint az FPGA-k (Field-programmabla gate array).
Követelmények
- Előkövetelmény: A Digitális technika 1 című tárgy teljesítése.
- Jelenlét: A gyakorlatok 70%-án kötelező részt venni, amit ellenőriznek is!
- Házi feladat: A félév során 6 darab egyenként 5 pontos házi feladatot kell megoldani. A házi feladatok pótlására nincs lehetőség, a határidőre be nem adott házi feladatokat 0 pontosnak tekintik! Az aláírás megszerzéséhez összesen legalább 20 pontot kell összegyűjteni az elérhető 30-ból. A házi feladatok összpontszáma alapján a vizsgán plusz pontokat lehet szerezni!
HF változás: 2013/14 tanévtől kezdve megváltozott a házi feladatok rendszere. Előtte 1 nagy házi feladat volt, jelenleg pedig 6 kisebb. - Vizsga: A vizsga összesen 60 pontos melyből legalább 24 pontot kell elérni az elégségeshez. A vizsga két részből áll:
- A beugró 20 pontnyi rövid elméleti/egyszerű gyakorlati kérdésből áll. Fél óra van rá és legalább 12 pontot el kell érni. Előszeretettel kérdeznek a segédlet apró részleteiből is!
- A második részben 40 pontnyi komolyabb tervezési feladatot kell megoldani. Mindig van ~10 pontért memóriaillesztős feladat. Ezenkívül előszeretettel adnak fel assembly szubrutin értelmezést és valamelyik tanult perifériával kapcsolatos feladatot. Mindig van valamilyen aritmetikai/számlálós problémát taglaló tervezési feladat is.
- Végső jegy: Legalább elégséges vizsga esetén a vizsgapontszámhoz még hozzáadódnak a házi feladatok pluszpontjai. A végső jegy az így kapott összpontszám alapján számítódik a standard 40, 55, 70 és 85-ös határok mellett. A házi feladatok összpontszáma alapján kapható pluszpontok: (összpontszám-20)/2 a kerekítés szabályai szerint!
Régi és új Digit2
2012 tavasza óta létezik az új VIIIA106 tárgykódú Digitális technika 2 a régi VIIIA108 tárgykódú, azonos nevű Digitális technika 2 helyett. A változás oka, hogy konszolidálták a Digitális technika 1 (régen: VIIIA104, most: VIIIA105 és a Digitális technika 2 tananyagát. Lényegében az történt, hogy a Digit1 anyagából az aritmetikai áramkörök és a számlálók átkerültek a Digit2 tananyagába. Így lett a 7-kredites VIIIA104-ből ill. az 5-kredites VIIIA108-ból két darab 6-6-kredites VIIIA105 ill. VIIIA106. A többi tananyag majdnem változatlan maradt.
Még régebben létezett VIFO1013 tárgykódú 8 kredites egységes tárgy Digitális technika néven.
A gyakorlatban ez annyit jelent, hogy a tárgy régebbi anyagai között ne keressetek számlálókat és aritmetikai áramköröket, azok a régebbi Digitális technika 1 tananyagok között lesznek.
Segédanyagok
Hivatalos segédanyagok
- Hivatalos tárgyhonlap - A gyakorlatok anyagai, ellenőrző kérdések, áramköri elemek adatlapjai. Az anyagokhoz a felhasználónév: digit2. A jelszó pedig: viiia106.
- Grantner - Horváth - László: Mikroprocesszor alkalmazási segédlet (J5-1428) - Erősen ajánlott mielőbb kiismerni, mi hol található meg benne. Enélkül például a vizsga sem megoldható, de a házi feladatban is segíthet. A vizsgán lehet használni eredeti vagy fénymásolt-spirálozott kalózmásolatot, de tilos bármilyen formában extra információt belevinni. Ezt ellenőrzik is a vizsgán.
- A tantárgyi adatlapon további kötelező és ajánlott irodalmakat is megjelölnek, melyek közül az előbbieket kiválthatja az előadáson való részvétel.
- Előadásjegyzet (2013) - Kissé nehezen olvasható, de ha valamit nem tudtál előadáson leírni, akkor innét kinézhető.
- Összefoglaló előadás (2013) - Vizsgára összefoglaló, kidolgozott típuspéldákkal.
Hardvertervezés
- Benesóczky Zoltán: Digitális tervezés funkcionális elemekkel és mikroprocesszorokkal - Nem teljes az átfedés a jelenlegi anyaggal, de vannak benne hasznos részek.
- Ötéves képzésből gyakanyag - Ugyan már régi anyag, de a tananyag azóta nem változott drasztikusan. Ha valamit nem értesz érdemes ebben is kutakodni.
- Megszakításkezelés - A 8085-ös megszakításkezelésének részletes leírása. Angol!
- Ready-logika tervezése
- Számlálók tervezése - Aszinkron és szinkron számlálók tervezése, a számlálási ciklus módosítása. Nagyon jól használható! Az elején a Flip-Flopokról is ír.
- Számlálók összefoglaló - Rövid összefoglaló. Nagyjából lefedi, amit a számlálókról tudni kell.
- Komplemens szorzás - Viszonylag részletes leírás, példával a 2-es komplemens szorzás műveletéről.
Assembly-programozás
- Rodek Lajos – Diós Gábor: Assembly programozás - Kissé túlmutat a tárgy anyagán, de hasznos lehet.
- Assembly jegyzet - Ismeretlen szerzőtől, sűrítve, nagy és félkövér betűkkel.
- 8085 assembly utasításkészlet - Összefoglalva melyik utasítás mit csinál. Körülbelül ez van a segédletben is.
- Online 8085 szimulátor - IIT honlapján lévő 8085 szimulátor. Assembly programok ellenőrzéshez nagyon jó.
- Letölthető 8085 szimulátor - Java alapú letölthető 8085 szimulátor.
Házi feladat
2013/14 tavaszi félévétől kezdve megváltozott a házi feladatok rendszere. A régi rendszerre vonatkozó anyagok lentebb megtalálhatóak. Mivel egy komplett memóriaillesztés mindig feladat volt, így érdemes lehet átnézni őket, a vizsgára készülés közben.
Az új rendszerben már 6 darab kisebb volumenű házi feladatot kell megírni. Ezek értékelése 0-5 pont és nem pótolhatóak. A határidőre le nem adott házik automatikusan 0 pontosnak számítanak. Az összesen elérhető 30 pontból legalább 20 pontot kell összegyűjteni az aláírás megszerzéséhez. Aki a 20 ponton felül teljesít az extra pontokat vihet a vizsgára az alábbit képletnek megfelelően: (összpontszám-20)/2 a kerekítés szabályai szerint!
Régi rendszer
A régi rendszerben egyetlen nagyházi volt, mely nagyjából egy sablont követett, de mindenki számára egyedileg generálták a pontos feladatspecifikációkat.
Régi típusú házi tipikus leírása
A régi rendszerben a házik két fő részből tevődtek össze:
- Egy több memóriaegységből álló memóriamodult kell egy 8085-ös sínrendszerre illeszteni:
- Fel kell rajzolni a modul blokkvázlatát
- Fel kell rajzolni a modul címtérképét és címdekóderét (ebben van 3 db ROM/RAM, és a címtérkép nem statikus, hanem egy megadott I/O-címre történő írással átkapcsolható)
- Fel kell rajzolni a memóriaáramkörök bekötését
- Fel kell rajzolni az adatbuszmeghajtó-áramköröket
- Fel kell rajzolni az I/O-egységet, amely a különböző memóriák között kapcsol át
- Fel kell rajzolni a Ready-logikát
- Egy assembly-szubrutint kell írni, mely a memória fizikai integritását ellenőrzi. Paraméterként egy regiszterpárban megkapja az ellenőrizendő memóriablokk kezdőcímét és egy másik regiszterpárban a memóriablokk hosszát. Feladata, hogy egy ciklusban a memóriablokkot feltöltse valamilyen módon a memóriablokk címeiből képzett adatokkal (pl. a címek alsó bájtja plusz egy vagy a cím alsó és felső bájtjának vagy-kapcsolata), és egy másik ciklusban az adatokat visszaolvasva ellenőrizze, hogy minden rendben van-e. Ha hibát talál, azt egy flaget beállítva kell jeleznie, valamint egy regiszerpárban kell jeleznie a hibák számát és az első vagy az utolsó hiba helyét. A pontos feladatkiírás félévenként, a konkrét paraméterek (regiszterpárok, flagek) hallgatónként változhatnak.
Régi típusú házi megoldások
- 2013 tavasz, teljes hf (DM)
- 2013 tavasz, teljes megoldás (Szabó Norbert)
- 2013 tavasz, teljes házifeladat megoldás (Szvoboda Márk)
- Egy 2008-as házifeladatbeadás (Nagy Ádám Richárd).
- Egy másik teljes házifeladatbeadás (Szendrei Béla).
- 2 db hasonló első házifeladatrész megoldása (by Ace Techs).
- Pár 2012-es assembly-feladat megoldása.
Vizsgák
A vizsga csak írásbeli, de ezen belül egy rövidebb beugróból és egy hosszabb, több feladatból álló feladatmegoldós részből áll. A kettőt egyszerre kapja meg a vizsgázó, de a beugrót fél óra után be kell adnia. Ezt hamar kijavítják, és amennyiben nem éri el a 60%-ot, az írásbeli dolgozat többi részét nem javítják ki. Mivel nem kizárólag a gyakorlatok anyagára épít, így nem elég, ha „tudod az anyagot”, külön fel is kell készülni a tipikus beugrókérdésekből. Az írásbeli részen biztosan kell memóriát illeszteni, valamilyen perifériát bekötni és felprogramozni a segédlet alapján, és újabban számlálókat vagy egyszerű aritmetikai áramköröket használni.
Az IIT hivatalosan nem engedélyezi másolatok készítését a már kiadott, megírt vagy kijavított vizsgakérdésekről.
Ellenőrző kérdések
Az IIT kiad egy ellenőrző kérdéssort, amelyben gyakorlatilag minden kérdéstípus szerepel, amelyet beugrón vagy vizsgán feltehetnek. Amennyiben az itt feltett kérdésekre a hallgató nagy magabiztossággal tud válaszolni, illetve a feladatokat meg tudja oldani, úgy a vizsgán se kell izgulnia.
Linkek:
- A kérdéssor aktuális verziója a hivatalos tárgyhonlapon érhető el
- A kérdéssor 2012 tavaszi V3 jelzésű változata az új VIIIA106 tárgykódú digit2-höz.
- Megoldások az aktuális feladatsorhoz (még nincs összegyűjtve)
- A kérdéssor 2012 előtti V2 jelzésű változata a régi ötkredites digit2-höz.
- A beugróban gyakran ismételt kérdések
Korábbi vizsgasorok
- 2005 nyári vizsga
- 2006 nyári vizsga
- 2008 nyári vizsga
- 2009 nyári vizsga
- 2009 nyári vizsga, IO-illesztés megoldásai
- 2009 nyári vizsga, memóriaillesztés megoldásai
- 2010. január 5.-i vizsgabeugró
- 2010. január 13.-i vizsgabeugró
- 2010 nyári vizsga
- 2011 nyári vizsgabeugró
- 2012 nyári vizsgabeugró
Verseny
A Digitális technika 1 és 2 anyagából egy közösen van verseny Kozma László Digitális Technika Verseny néven. A 2012. évi tavaszi verseny a vik.hk. oldalon.
Hivatalosan azt írják, hogy a vizsgaköteles hallgatók esetén a versenyeredményt beleszámíthatják a vizsgaeredménybe, ez többeknél megajánlott ötöst jelentett Digit2-ből úgy, hogy lényegében a Digit1 anyagából versenyeztek.
Tippek
Házi feladathoz nézzétek át jól a gyakorlatok anyagát, ott gyakorlatilag mindent meg kellett oldanotok, ami a háziban előjöhet. Ha kérdésetek van, akkor nyugodtan (de még időben) tegyétek fel a gyakvezeknek!
Vizsgához jól jön, ha ismeritek a segédletet, vagyis tudjátok, hogy mihez hova kell lapozni benne. Beleírni nem lehet, de talán érdemes behajtani a fontosabb információt tartalmazó oldalak sarkát. Továbbá jól lehet tanulni az előadásjegyzetből, a leadott anyag és a vizsgán visszakérdezett dolgok nagyon jól fedik egymást, sokkal jobban, mint mondjuk a segédlet vagy egy tetszőleges könyv anyaga, ezért érdemes előadásra is bejárni.
Kedvcsináló
Végre valami komolyabb dologgal is lehet foglalkozni, és hát muszáj is, mert kevés olyan villamosmérnökséghez kapcsolódó téma van, ami nem épül a digitális technikára, főleg, ha csak az ötven évnél fiatalabb technológiákat vesszük figyelembe.
Kapcsolódó anyagok
A tárgy épül a Digitális technika 1 anyagára, és erre épül az Informatika 1 anyaga.
A Kategória:Digitális technika 2 oldalon vannak felsorolva a tárgyhoz kapcsolódó oldalak és fájlok.
