Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
EDA451 - Digital- och datorteknik
 
Kursplanen fastställd 2011-02-24 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: TKDAT
7,5 Poäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänt
Utbildningsnivå: Grundnivå
Huvudområde: Datateknik, Informationsteknik
Institution: 37 - DATA- OCH INFORMATIONSTEKNIK


Undervisningsspråk: Svenska

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0104 Laboration 3,0hp Betygskala: UG   3,0hp    
0204 Tentamen 4,5hp Betygskala: TH   4,5hp   12 Dec 2011 fm H,  10 Apr 2012 fm V,  24 Aug 2012 em V

I program

TKDAT DATATEKNIK, CIVILINGENJÖR, Årskurs 1 (obligatorisk)

Examinator:

Univ lektor  Roger Johansson


Ersätter

EDA450   Digital och datorteknik D

Kursutvärdering:

http://document.chalmers.se/doc/1421515370


Behörighet:

För kurser inom Chalmers utbildningsprogram gäller samma behörighetskrav som till de(t) program kursen ingår i.

Kursspecifika förkunskaper

Introduktion till matematisk logik.

Syfte

Kursen syftar till att introducera studenten till digitala system i allmänhet och datorsystem i synnerhet.  Den ger därmed nödvändiga förkunskaper för fördjupande kurser i områdena digitalteknik och datorsystemteknik. Slutligen avser den också att ge studenten inblick i den mångfald av tillämpningar som finns för olika typer av digitala system.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

förklara hur digitala system i allmänhet, och en modern mikrodator i synnerhet, är uppbyggda och fungerar. Kursen är ämnesmässigt indelad i delområden med följande inlärningsmål:

1. Talsystem, binära koder och datoraritmetik

* Konvertering mellan olika talsystem.
* Utifrån given problemställning applicera binära koder så som NBC, NBCD, ASCII, Gray, Excess, felupptäckande koder, tecken/belopp och komplementkoder.
* Redogöra för och tillämpa binär aritmetik (addition och subtraktion).

2. Switchnätalgebra

* Definiera grundläggande logiska operationer och dess motsvarande logiska grindar.
* Tillämpa den booleska algebrans räknelagar.
* Utföra algebraisk förenkling av booleska uttryck.
* Visa likhet/olikhet mellan booleska uttryck.

3. Kombinatoriska nät
* Realisera logiska uttryck med grindnät.
* Beskriva, analysera och konstruera kombinatoriska nät med hjälp av funktionstabeller och boolesk algebra.
* Kunna minimera logiska uttryck för realisering i kombinatoriska nät.

4. Sekvensnät

* Analysera och konstruera synkrona tillståndsmaskiner med hjälp av tillståndstabeller och tillståndsgrafer.
* Använda D-, T- och JK- vippor för konstruktion av minneselement och räknare.

5. Datorkonstruktion (von Neumann-datorn)

* Beskriva, analysera och konstruera kombinatoriska och sekventiella nät som typiskt används för att bygga en dators centralenhet, dvs. dataväg, styrenhet, aritmetisk/logisk enhet (Arithmetic/Logical Unit, ALU).
* Beskriva in-/ut- matningsenheter och minnessystem tillsammans med centralenheten.
* Beskriva, analysera och konstruera en styrenhet baserad på fast kopplad logik och kunna implementera instruktionsexekvering i denna logik.
* Kunna redogöra för styrenheter med mikroprogrammerad logik.
* Kunna utföra elementär maskinnära programmering (mikroprogrammering, maskinprogrammering och assemblerprogrammering). 

Innehåll

* Digitalteknikens grundläggande element och begrepp och olika talsystem.
* Boolesk algebras användning för konstruktion av kombinatoriska nät och synkrona sekvensnät.
* Datorns digitala byggblock (ALU, dataväg, styrenhet, minne, in- och ut- enheter).
* Den traditionsenliga processorns uppbyggnad (dataväg och styrenhet med instruktionsuppsättning) som en synkront arbetande digitalmaskin.
* Kodning i maskinspråk och assemblerspråk.
I pedagogiskt syfte används en enkel dator, kallad FLEX ("FLEXible training processor") utvecklad vid Chalmers. Den finns tillgänglig både som maskinvara och simulator. FLEX är en förenklad variant av processorkärnan i den kommersiella "microcontrollern" 68HC12. Kursen avslutas därför med en introduktion till assemblerprogrammering av 68HC12. Som utvecklingsmiljö används även här speciellt utvecklade simulatorer. 

Organisation

Schemalagd undervisning består av föreläsningar, demonstrationer och handledda simulerings- kodnings- övningar. Dessutom utförs fem handledda obligatoriska laborationer där förkunskapskontroll genomförs inför varje laboration.
Under kursen konstruerar studenten genomgående större och större digitala byggblock ingående i digitala system och datorsystem. Teorin inhämtas genom föreläsningar och demonstrationer. Studenten konstruerar sina byggblock med "penna och papper" och testar sin konstruktion med hjälp av simulatorer under simuleringsövningar. Därefter implementerar studenten sina byggblock i hårdvara under laboration. Konstruktionsarbetet avslutas med att sammankoppla byggblocken till en dator och programmera denna.

Litteratur

Se kursens hemsida.

Examination

För att bli godkänd på kursen krävs godkänd skriftlig tentamen samt godkända laborationer. Baserat på tentamensresultatet ges betygen U,3,4 eller 5.


Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.