studiehandbok@lith
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

 
 
År : 2016
 
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



Undervisningsspråk är Svenska.
Institution: ISY.
Studierektor: Tomas Svensson
Examinator: Anders Nilsson
Länk till kurshemsida på kursgivande institution
Ansvarig programnämnd: Data&Medie


Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Om inget annat anges ovan gäller betygsskala enligt avsnitt a8.5 i de gemensamma bestämmelserna.

Kursplanen gäller för 2016 enligt beslut av ansvarig programnämnd/fakultetstyrelse.

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 03/04/2016