Komplex hardvertervezés kiberfizikai platformokon

A tantárgy angol neve: Complex Hardware Design on Cyber Phisical System Platforms

Adatlap utolsó módosítása: 2015. március 10.

Tantárgy lejárati dátuma: 2018. június 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnöki Szak
Mérnökinformatikus Szak
Szabadon választható tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEAV13   2/0/2/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ress Sándor László,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Horváth Gyula

Adjunktus

EET, BME

Kovács Zoltán György

Tanársegéd

EET, BME

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Alapszintű elektronikai ismeretek, mikroelektronika, digitális technika és programozás (C).

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIEEBV04" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIEEBV04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIEEBV05" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIEEBV05", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:

Digitális technika 1 (VIIIAA01), A programozás alapjai 1 (VIHIAA01), Elektronika 1 (VIHIAB02)

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célkitűzése a kiberfizikai rendszerek (CPS) technológiáinak ismertetése és a létrehozásuknál használt hardver és szoftver építőelemek áttekintése. A hallgatók megismerhetik a mai modern CPS rendszerek integrálásának folyamatát. A laborgyakorlatok keretében a hallgatók elsajátíthatják a kapcsolódó rendszertervezés CAD eszközökkel támogatott folyamatát. Különböző komplex hardver-szoftver együttes tervezési feladatokat végezhetnek el. Nagy hangsúlyt fektetünk a rendszerekben alkalmazott kommunikációs modulokra és azokhoz kapcsolódó protokollokra. A hallgatók megismerkedhetnek a területen megtalálható piacvezető tervezőrendszerekkel és metódusokkal. A tárgy célja bemutatni a modern hardverelemek világát és a bennük rejlő lehetőségeket. Hangsúlyozzuk az ipar által támasztott követelmények ismertetésére és bemutatjuk, miként lehet ezen követelményeknek megfelelő rendszereket tervezni a különböző kapcsolódó területek – gépészet, termikus problémák – figyelembe vételével.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét: Bevezetés: doboztól a dobozig, specifikációtól a kész realizált eszközig.

2. hét: Felhasználható technológiák. Tervezési metódusok.

3. hét: A komplex CPS tervezést támogató CAD rendszerek bemutatása.

4. hét: Komplex elektronika illesztése a gépészeti környezethez, rendszerintegráció.

5. hét: PSoC alapú CPS rendszerek bemutatása, alkalmazhatóságuk kérdései.

6-8. hét: Kommunikáció és protokollok összetett CPS rendszerekben.

9. hét: Bemeneti eszközök, szenzorika, interfészek, kommunikáció kevert jelű szempontok figyelembevételével.

10. hét: Kimeneti eszközök, meghajtóáramkörök, interfészek, kommunikáció kevert jelű szempontok figyelembevételével.

 11. hét: Tervezési irányelvek mixed-signal rendszereknél. Kitekintés a jelenleg uralkodó trendekre.

 12. hét: Hardver-szoftver együttes tervezés (co-design), VC (Virtual Component) és az IP (Intellectual Property) alapú tervezés alkalmazása mixed-signal rendszereknél.

 13. hét: SiP, SoC, FPGA alapú rendszerek, mint hardver alaternatívák bemutatása. Összehasonlításuk PSoC rendszerekkel. HW-SW tervezési problémák vizsgálata a tanultak alapján.

 14. hét: A félév során tanultak áttekintése és rendszerbe foglalása. Workshop jellegű foglalkozás keretében esettanulmányok áttekintése. Hallgatói ötletek megvitatása.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Heti 2 óra előadás, 2 óra laborgyakorlat.

10. Követelmények

a.       A szorgalmi időszakban: Az aláírás nem kerül megadásra, és a tárgy eredménye elégtelen, amennyiben a hallgató nem jelenik meg az előadások legalább 60%-án (óra elejétől a végéig). A félévközi szakmai munkában aktív részvétel. A félév során 1db ZH elégséges szintű teljesítése. A ZH a végső érdemjegy kialakításában 25% súllyal részt vesz. A laborokon végzett munka a végső érdemjegy kialakításában további 25% súllyal részt vesz.

b.       A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga szóbeli javítási lehetőséggel.

c.              Elővizsga: Nincs.

11. Pótlási lehetőségek

A tárgyból 1 pót ZH-t az utolsó oktatási héten és 1 pót-pót ZH-t iratunk a pótlási időszakban.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadóval történt egyeztetést követően folyamatos.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Elektronikusan elérhető előadás fóliák, oktató által készített segédanyagok, kijelölt szakirodalom.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

56

Félévközi készülés órákra

9

Felkészülés zárthelyire

15

Vizsgafelkészülés

40

Összesen

120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Ress Sándor László

Egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Horváth Gyula

Egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz.

Kovács Zoltán György

Tanársegéd

Elektronikus Eszközök Tsz.