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
LEU432 - Grundläggande datorteknik  
Introduction to computer engineering
 
Kursplanen fastställd 2019-02-20 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: TIDAL
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Grundnivå
Huvudområde: Datateknik, Elektroteknik
Institution: 37 - DATA- OCH INFORMATIONSTEKNIK

Kursen är full. Kölista finns hos utbildningssekreteraren: mylana@chalmers.se
Undervisningsspråk: Svenska
Anmälningskod/tillfälleskod: 62113
Sökbar för utbytesstudenter: Nej
Max antal deltagare: 175
Endast studenter med kurstillfället i programplan

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0116 Tentamen 4,5hp Betygskala: TH   2,5hp 2,0hp   13 Jan 2020 fm L   07 Apr 2020 em DIST   20 Aug 2020 fm L
0216 Laboration 3,0hp Betygskala: UG   1,5hp 1,5hp    

I program

TIELL ELEKTROTEKNIK, HÖGSKOLEINGENJÖR, Årskurs 1 (obligatorisk)
TIMEL MEKATRONIK, HÖGSKOLEINGENJÖR, Årskurs 1 (obligatorisk)
TIDAL DATATEKNIK, HÖGSKOLEINGENJÖR, Årskurs 1 (obligatorisk)

Examinator:

Jan Jonsson

  Gå till kurshemsida

Ersätter

LEU430   Digital och datorteknik LEU431   Digital och datorteknik


Behörighet:

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

Kursspecifika förkunskaper

Antagen till högskoleingenjörsutbildningen.

Syfte

Att ge den studerande grundläggande förståelse för digital teknik och datorteknik, som är fundamentala i modernt ingenjörsarbete. Kursen skall även förbereda för senare kuser.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Om datorn: 

  • Beskriva datorns uppbyggnad och funktion. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna 

    • beskriva på blocknivå hur styrenhet, dataväg, registerfil, aritmetik- och logikenhet (ALU) kopplas samman i en centralenhet. 
    • förklara begreppen ackumulatorarkitektur, RISC, CISC, stackarkitektur och pipeline. 
  • Beskriva och analysera/konstruera centralenhetens grundläggande delar. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna

    • analysera/konstruera en enkel ALU och utforma styrsignalsekvenser för grundläggande ALU-operationer. 
    • analysera en enkel dataväg, samt konstruera och utforma styrsignalsekvenser för överföringar
      mellan register, ALU och minne.
  • Förklara hur instruktioner byggs upp av styrsekvenser. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna förklara och med exempel beskriva instruktionsformat, instruktionsavkodning och instruktionsutförande 

  • Beskriva och analysera den automatiska styrenhetens funktion och uppbyggnad. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna 

    • beskriva hur styrsignalsekvenser kan realiseras med fast kopplad logik såväl som mikroprogrammerad logik. 
    • analysera och konstruera styrsignalsekvenser utgående från instruktioners semantik. 
  • Förklara primärminnets grundläggande funktioner samt beskriva, analysera och konstruera primärminnets anslutning till centralenheten. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna 

    • beskriva olika typer av primärminnen såsom ROM, PROM, FLASH, statiskt RAM och dynamiskt RAM, samt förklara respektive minnestyps användbarhet för olika ändamål. 
    • förklara begreppet minneshierarki. 
    • beskriva, analysera och konstruera avkodningslogik för primärminne med digitala komponenter. 
    • beskriva, analysera och konstruera enkel minnesadresserad I/O med digitala komponenter. 
  • Förklara/beskriva hur centralenhet och minne kopplas samman med hjälp av datorns bussystem

Detta betyder att man till exempel ska kunna beskriva synkrona och asynkrona bussprotokoll samt multiplexteknik. 

  • Beskriva elementär undantagshantering i datorsystem. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna

    • förklara undantagstyper såsom återstart, programvaruinitierade undantag samt externt genererade undantag (avbrott). 
    • beskriva hur återstart och programvaruinitierade undantag utförs i styrenheten.
    • beskriva hur avbrott hanteras i centralenheten. 

Om digitalteknik: 

  • Beskriva och använda binära koder. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna 

    • utföra omvandling av tal mellan decimal, binär och hexadecimal representation. 
    • utföra addition och subtraktion med binära heltal. 
    • känna till hur multiplikation och division utförs i binär representation. 
  • Beskriva och analysera datorns uppbyggnad som programmerbart digitalt system. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna beskriva, analysera och konstruera sådana kombinatoriska nät och sekvensnät som typiskt används för att bygga en dators centralenhet. De kombinatoriska nät som här avses utgörs (huvudsakligen) av enklare nät såsom väljare, fördelare, heladderare, bitskiftare etc. De sekvensnät som här avses utgörs av minneselement och räknare. 


Om assemblerprogrammering: 

  • Förklara det lagrade programmets princip. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna beskriva hur en sekvens maskininstruktioner,som ordnats sekvensiellt i minnet, utförs. 

  • Beskriva programmerarens bild av maskinen, dvs instruktionsuppsättning och adresseringssätt. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna förklara olika allmängiltiga typer av instruktionsgrupper och adresseringssätt samt beskriva dessa med exempel. 

  • Beskriva, analysera och konstruera enkla assemblerprogram, organiserade i subrutiner. 

Detta betyder att man till exempel ska kunna 

    • strukturera program med hjälp av subrutiner och stackhantering. 
    • skriva små rutiner innefattande programstyrd och avbrottsstyrd in- och utmatning samt fördröjningar.

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.

Organisation

Schemalagd undervisning består av föreläsningar, demonstrationer och handledda simulerings- och kodnings-övningar. Dessutom utförs 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 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 inklusive obligatoriska moment

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.