| TSEA83 |
Datorkonstruktion, 8 hp
/Computer Hardware and Architecture/
För:
D
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 44
Rek. självstudietid: 169
|
| |
Utbildningsområde: Teknik
Huvudområde: Datateknik, Elektroteknik Nivå (G1,G2,A): G1
|
| |
Datavetenskap Datorteknik
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursen avser att ge kunskaper om hur datorer fungerar och programmeras på lägsta nivå. Efter kursen ska du kunna:
- Förklara hur en enkel dator är uppbyggd, vilka komponenter som ingår och varför. Datorn ska ha stöd för flera adresseringsmoder, hoppinstruktioner och subrutiner.
- Göra beräkningar med binär aritmetik så att motsvarande aritmetiska instruktioner kan implementeras i en dator.
- Förklara arkitekturvariationer som pipelining, cacheminne och RISC.
- Förklara sambandet mellan mjukvara, hårdvara, systemprestanda och arkitektur.
- För att nå dessa mål används både assemblerprogrammering och mikroprogrammering.
- Konstruera en fungerande digital apparat, typiskt en enkel processor
- Formulera en kravspecifikation
- Presentera en strukturerad lösning i en designspecifikation
- Översätta hela konstruktionen till VHDL, som därefter simuleras.
- Implementera konstruktionen med programmerbar logik
- Felsöka med logikanalysator
- Dokumentera konstruktionen och ge en muntlig presentation.
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Digitalteknik, Datorteknik
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
Konstruktion av inbyggda DSP-processorer, Datorteknik - ett datorsystem på ett chip
|
| |
Organisation:
Kursen består av föreläsningar, laborationer och ett projekt.
Studenterna skall i grupper om 3 självständigt konstruera och bygga en digital apparat. Inför projektet introduceras studenterna till programmerbara kretsar och VHDL. I samband med detta utför studenterna 4 obligatoriska laborationer. Varje grupp väljer sedan en egen uppgift eller en uppgift ur en projektkatalog. Typiska projekt är: en enkel dator med grafikcontroller för TV-spel. Komponenter och instrument hålles tillgängliga i för kursdeltagarna åtkomliga lokaler under en läsperiod. Konstruktionsarbetet redovisas i en skriftlig rapport. Kursen avslutas med ett antal seminarier med obligatorisk närvaro där kursdeltagarna redovisar sina lösningar och konstruktioner.
|
| |
Kursinnehåll:
- Datorarkitektur: Internt dataflöde i en datormodell. Instruktioner, instruktionsformat, adresseringsmoder, avbrott, cacheminne, pipelining, mikrokod.
- Minnen: Definitioner och begrepp. Minnestyper.
- Bussar: Definitoner och begrepp. Seriella/Parallella, DMA, prestanda.
- In- och utenheter, Mappning av in-/utenheter.
- Datorgrafik, en enkel grafikcontroller, VGA.
- Programmerbar logik. FPGA. VHDL för FPGA-syntes. Testbänkar och simulering. Konstruktionsmetodik och designexempel. Strukturering. Synkronism och synkronisering. Hasard. Komponenter: ROM,RAM,UART. Felsökning mha logikanalysator
|
| |
Kurslitteratur:
Henessy,Patterson. Computer Organization and Design. The Hardware/Software Interface. (Morgan Kaufmann).
Clements, Alan. The Principles of Computer Hardware. (Oxford University Press).
Föreläsningsunderlag. Laborationshandledningar.
|
| |
Examination: |
LAB1
PRA1
|
Laborationer (U,G)
Projektuppgift (U,G)
|
2 hp
6 hp
|
| |
|
På kursen ges betygen Underkänd/Godkänd |
|