Hardver alapok
A VIK Wikiből
A számítógépek működési elveinek, tipikus egységeinek és építőelemeinek megismertetése. A tárgy rendeltetése, hogy egyszerű példákon keresztül megadja mindazokat az alapfogalmi és rendszertechnikai alapismereteket, amelyek a számítógépekben található digitális hardverelemek működésének megértéséhez szükségesek. Az előadásokon az elméleti ismereteket gyakorlati példákkal is illusztráljuk. A megszerzett gyakorlati ismereteket a hallgatók vezetett laborgyakorlatokon próbálják ki.
Követelmények
A szorgalmi időszakban
- Az előadásokon részvétel, melyből hetente 2 van.
- A laborokon aktív részvétel, amelynek teljesítése a foglalkozás során elkészített és elfogadott jegyzőkönyvhöz kötött. A jelenlétet és a teljesítést a laborvezetők ellenőrzik és dokumentálják. A hallgatók felkészültségét a mérés elején beugró dolgozat formájában a laborvezetők ellenőrizhetik. Felkészületlen hallgató a mérést nem kezdheti meg.
- A ZH legalább elégséges szintű teljesítése (40%). A ZH maximális pontszáma: 20. A ZH egyszer pótolható. Az időkeret: 45 perc.
- Az aláírás feltételei a laborfoglalkozások sikeres teljesítése és a zárthelyi eredményes megírása.
A vizsgaidőszakban
- Írásbeli vizsga, időtartama 90 perc, ebből az első 30 perc beugró feladatok megválaszolása. A vizsgán elérhető maximális pontszám 60, ebből 20 a belépő rész, melyből minimum 12 pont elérése szükséges és amennyiben sikerült, 40 pont szerezhető meg a nagyfeladatok megoldásával.
Félévvégi jegy
- A vizsgapontszám alapján. Az elégséges osztályzathoz a belépő kérdésekből legalább 12 pontot, a vizsgán összesen legalább 24 pontot kell elérni. A vizsgajegy a kapott pontszám alapján kerül megállapításra.
- Ponthatárok:
Eredmény % Jegy 0 - 39.9 1 40 - 54.9 2 55 - 69.9 3 70 - 84.9 4 85 - 100 5
Tematika
- 1-5. hét: digitális elektronika
- 6-9. hét: mikrovezérlő programozása Assembly nyelven
- 10-14. hét: számítógép-architektúrák
Előadások anyagai
- 1. előadás: Bevezetés, tárgykövetelmények és A modern számítógépek kialakulása
- 2. előadás: Számrendszerek és átváltások. Kettes, tízes és tizenhatos számrendszer
- 3. előadás: Számábrázolás, törtszámok, negatív számok ábrázolása
- 4. előadás: Logikai függvények megadása
- 5. előadás: Logikai függvények egyszerűsítése
- 6. előadás: Kombinációs hálózatok funkcionális egységei
- 7. előadás: Sorrendi hálózatok alapjai
- 8. előadás: Tárolók
- 9. előadás: Számlálók, léptető regiszterek kialakítása tárolók és kombinációs hálózatok segítségével
- 10. előadás: Digitális elektronika - gyakorló feladatok a zárthelyire való felkészüléshez
- 11. előadás: Mikrokontroller alapok
- 12. előadás: Assembly alapok
- 13. előadás: μC fejlesztő környezet
- 14. előadás: Időzítők gyakorlati alkalmazása
- 15. előadás: Kommunikációs perifériák
- 16. előadás: Digitális elektronika – gyakorló feladatok a zárthelyi előtti napon, konzultáció
- 17. előadás: Megszakítások gyakorlati alkalmazása (javított előadás)
- 18. előadás: Analóg jelek feldolgozása és DMA átvitel
- 19. előadás: Korszerű memóriaáramkörök
- 20. előadás: Memória bővítés és Sínrendszerek szerepe
- 21. előadás: Memória gyorsító tárak
- 22. előadás: Virtuális tárkezelés
- 23. előadás: Háttértárak (HDD, SSD)
- 24. előadás: Multiprogramozott és több processzoros rendszerek
- 25. előadás: PC-k sínrendszerei
- 26. előadás: Számítógép-architektúrák - gyakorló feladatok a vizsgára való felkészüléshez (2018-as kézzel írott jegyzet)
Laborok anyagai
- 1. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai, Baleset-megelőzési tudnivalók
- 2. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai
- 3. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai
- 4. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai, 4. labor előtti konzultáció segédanyaga, Mintaprojekt a laborhoz
- 5-6. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, 5-6. labor előtti konzultáció segédanyaga, Mintaprojekt a laborhoz
- 5. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai, Mintaprojekt a laborhoz
- 6. labor: mérési útmutató, jegyzőkönyv, mintafeladatok megoldásai, Mintaprojekt a laborhoz
Segédanyagok
Feladatok
- Ellenőrző feladatsor
- 1. feladat megoldásai
- 2. feladat megoldásai
- 3. feladat megoldásai
- 4. feladat megoldásai
- 5-6-7a-7i. feladatok megoldásai
- Több helyen hibás a megoldás: 5f (az utolsó kettő prímimplikáns helyett csak egy van: A┐D, lényeges), 5g (az első kettő prímimplikáns helyett csak egy van: ┐A┐D, lényeges)
- 9-10. feladatok megoldásai
- Gyakorló feladatsor megoldásokkal
- Hiba: a 24-es feladatban nem a 0,3,7-es negált kimeneteket kell a NAND kapura kötni, hanem az 1,3,7-es (negált) kimeneteket.
- Hiba: a 39. feladatban az első sorban a megoldás nem 128 KiB, hanem 16 KiB.
- Hiba: a 45. feladat szövege helyesen: (...) az alábbi memória sorokra hivatkoznak: 0,1,3,2,3,0. (...)
Hasznos összefoglalók egy-egy témakörhöz
- 1 bites teljes összeadó készítése
- Konjunktív kanonikus alak képzése diszjunktív kanonikus alakból
- Számítógép-architektúrák - feladatok részletes megoldással
- Számítógép-architektúrák - rajzolós feladatok mintamegoldással
Üres nyomtatható és digitális gyakorlólapok
- Karnaugh-tábla 2 változós logikai függvényekhez - nyomtatni
- Karnaugh-tábla 3 változós logikai függvényekhez - nyomtatni
- Karnaugh-tábla 4 változós logikai függvényekhez - nyomtatni
- Karnaugh-táblázatok 2-4 változós logikai függvényekhez - digitálisan kitölthető verzió
- Igazságtáblázat 3 változós logikai függvényekhez - nyomtatható, szerkeszthető
- Igazságtáblázat 4 változós logikai függvényekhez - nyomtatható, szerkeszthető
Szoftverek
- A tárgy keretében használt szoftverek
- A digitális elektronikai laborokon a DigitalWorks nevű ingyenes szoftvert használjuk, az IIT által készített alkatrészkönyvtárakkal kiegészítve.
- A mikrovezérlős laborokon a Microchip MPLAB X IDE ingyenes szoftverének legújabb verzióját (v5.x) használjuk, mpasm fordítóval, melyet a szoftver beépítetten tartalmaz.
- További ajánlott (ingyenes) szoftverek a digitális elektronikai fejezethez
- Digital - modernebb logikai szimulátor szoftver a DigitalWorks helyett.
- Logic Friday - algebrai kifejezések egyszerűsítésére és átalakítására használható szoftver, a megoldásaink ellenőrzéséhez nagyon hasznos.
Ajánlott irodalom
- Arató Péter: Logikai rendszerek tervezése (BME-Viking Zrt.)
- Zombori Béla: Digitális elektronika (Műszaki Könyvkiadó)
- Pilászy György: Mérési segédlet a Hardver alapok laborgyakorlataihoz (elektronikus jegyzet)
- Horváth Gábor: Számítógép-architektúrák (elektronikus jegyzet)
Gyári katalóguslapok a mikrovezérlős előadásokhoz és laborokhoz
- 7-szegmenses kijelző leírása
- 7-szegmenses kijelzőhöz tartozó léptető regiszter leírása
- MPASM útmutató
- A PIC16F18875 mikrovezérlő leírása
- A laboron használt mérőpanel (Curiosity HPC) leírása
ZH
- A ZH anyaga a digitális elektronikai fejezet. A ZH-n a laborgyakorlatok beugrófeladataihoz és a kiadott példákhoz nagyon hasonló feladatok vannak, lényegében csak az adatok mások. A laborokhoz tartozó mintabeugrók feladatainak megoldását mindenképpen tudni és érteni kell a ZH-ra!
Vizsga
- A vizsga anyaga a teljes féléves anyag. Az első lapon találhatóak a beugrófeladatok, mely lapot 30 perc után le kell választani és beadni. A beugrófeladatok nagyon hasonlítanak a ZH feladatokra és a laborok beugrófeladataira. Itt arra kell készülni, hogy a beugró esetében lényegében egy Zh-t kell megírni, de 45 perc helyett csak 30 perc van rá, és a sikerességéhez 8 pont helyett 12 pontot kell elérni. A vizsga második részében a kiadott gyakorló és ellenőrző kérdésekből kerülnek ki feladatok, úgy hogy természetesen az adatok eltérőek. A vizsgán a mikrovezérlőhöz készült egylapos segédlet használható, de saját változat nem, mindenkinek rányomtatják majd a vizsga utolsó két oldalára.
Nem hivatalos mintavizsga
- A mintavizsgát a tavalyi vizsgákra való emlékeim alapján alapján állítottam össze, hivatalosnak semmiképpen sem tekinthetőek. Arra viszont szerintem megfelelőek, hogy lássa mindenki, milyen lesz a vizsga felépítése, és milyen feladattípusok köszönhetnek ott vissza. Érdemes megpróbálkozni a feladatok megoldásával először a megoldások megtekintése nélkül, az időt is számolva. A nagyfeladatokhoz nem készítettem megoldást. Ennek oka kettős: egyrészt így aki megcsinálja a feladatokat, az biztosan végigcsinálja azokat, másrészt kutakodik is egy kicsit (előadásdiák, gyakorló feladatok, továbbá a számítógép-architektúrás feladatok esetében célszerű segítségül hívni a villamosmérnökök Informatika 1. c. tárgyának wikis oldalát is).
- Beugró kérdések - A csoport
- Beugró kérdések - A csoport, megoldásokkal
- Beugró kérdések - B csoport
- Beugró kérdések - B csoport, megoldásokkal
- Minták nagyfeladatokra
GitEgylet segédanyagok:
- HVA vizsga help - Excel
- A segédletben több munkalap van! Többek között ezen témakörök számítási feladatait érinti: számrendszerek, Karnaugh-tábla, állapottábla, dekóder, számláló, szoftveres időzítő, élérzékelő, memória, cache, íróáram, LRU
Tippek
A laborokra alaposan meg kell tanulni a segédletet, mert sajnos véresen komolyan veszik a beugrót. A segédlet végén vannak kérdések, ha arra tudsz válaszolni, akkor átmész a beugrón. Aki nem tudja elfogadható szintűre megírni a beugró kérdéseket, annak érvénytelen a jegyzőkönyve, és póthéten meg kell ismételnie. Ha pedig másodjára is sikertelen a beugró, elbuktad a tárgyat!
Azért az első hozzászólás nagyon durva. Kezdjük azzal, hogy a legelső beugró 2018-ban próbabuegró volt, tehát fel tudtad mérni, hogy mennyi tanulás elég. Reális nézve, ha a segédlet végén lévő kérdésekre tudod a választ, akkor átmész. 4 kérdés van, ebből 2 kell ahhoz, hogy átmenj. 1 labort pótolhatsz, ha 2-t elbuktál, akkor meg kell ismételned a tárgyat. - --Czárth Csanád (vita) 2019. január 5., 17:10 (UTC)
| 1. félév | |
|---|---|
| 2. félév | |
| 3. félév | |
| 4. félév | |
| 5. félév | |
| 6. félév | |
