Elmélet: 50 %

Gyakorlat: 50 %

A tantárgy tantervi helye: 2. félév

Munkarend: Levelező

Előtanulmányi feltételek: Digitális technika

Értékelés: kollokvium

Tantárgy besorolása: kötelező

Oktatás nyelve: Magyar

Tantárgyfelelős: Dr. Pintér István

Felelős tanszék: Informatika Tanszék

Tantárgy oktatója(i):

Ellenőrzésért felel: Gurka Dezsőné Csizmás Edit

Tárgy oktatásának célja:
A hallgatók digitális technikai ismereteire építve megismertesse a számítógépek és perifériák, a fontosabb interfészek működését, különös tekintettel a gépi utasítás-végrehajtásra és a gépi adattípusokra.

Elsajátítandó ismeretanyag:

Számábrázolások (fixpontos, lebegőpontos, BCD). A lebegőpontos regiszter/verem szervezése, működése, RPN formula. Átvitelbit, előjelbit, túlcsordulásbit, zérus jelző, kölcsönbit, félbájtos átvitelbit fogalma. Fixpontos és lebegőpontos aritmetikai utasítások. A Neumann-gép fő részei, feladatuk. önmódosító kód fogalma. A Harvard-gép. Gépi utasítás-végrehajtás menete a Neumann-gépen. ILP és a pipeline, egymásra hatások és kezelésük. A gépi utasítások szerkezete (négycímes, háromcímes, kétcímes, 1,5 címes, egycímes, nullacímes). RISC és CISC. Négycímes gép és a mikroprogramozott vezérlő. A számítási teljesítmény növelésének lehetőségei és korlátai. MIPS és FLOPS. A villamos teljesítményfelvétel csökkentésének lehetőségei és korlátai. Memória-hierarchia. A gyorsítótár működésének alapjai. A megbízhatóság növelése, paritásbit és alkalmazása, hibajavító kóddal védett memória (SECDED ECC). Adattárolás mozgó mágneses közegen, HDD, RAID-rendszerek. HDD és SSD. A Boole-algebra. Logikai függvény, funkcionálisan teljes rendszer fogalma, logikai utasítások. Digitális komparátor és alkalmazása gyorsítótárban. A sínkialakítás lehetőségei, összehasonlítás (TP, OC, TS). Adatátvitel szinkron és aszinkron sín esetén, sín-arbitráció fogalma. Az 1 bites ALU fő részei és elvi kapcsolási rajza. Kettes komplemens kódú összeadó/kivonó több bites operandusok esetén. Feltétel nélküli elágazás, feltételes elágazások összehasonlító utasítás után, feltételes elágazások állapotbitek szerint, feltételes és feltétel nélküli eljáráshívás és visszatérés, a verem szerepe. Statikus és dinamikus elágazás-előrejelzés, megvalósítás véges állapotú géppel. Vektoros megszakítási rendszer és működése. Maszkolható és nem maszkolható megszakítás, szoftvermegszakítás, megszakítással kapcsolatos utasítások. Megszakítás és kivétel.

Elsajátítandó szakmai kompetenciák (tudás, képesség, attitűd, autonómia és felelősség, további szakmai kompetenciák):
Tudása:

– Ismeri az informatikai rendszerek hardver- és szoftverelemeinek működését, megvalósításuk technológiáját.

Képességei:

– Ismeri az informatikai rendszerek hardver- és szoftverelemeinek működését, megvalósításuk technológiáját.– Képes a tanult fejlesztési módszereket, hibakeresési, tesztelési és minőségbiztosítási eljárásokat felhasználva tervezési, fejlesztési és üzemeltetési feladatok ellátására.

Attitűdje:

– Nyitott az új módszerek, programozási nyelvek, eljárások megismerésére és azok készségszintű elsajátítására, valamint lépést tud tartani ezek fejlődésével.

Autonómia és felelősség:

További szakmai kompetenciák:

A számonkérés és értékelés rendszere:
Félévközi tanulmányi követelmények:
Pontszerző dolgozatok az előadás és a gyakorlat anyagából. Ezekkel 100 pont szerezhető. A vizsgára bocsátáshoz legalább 50 pontot kell szerezni.
Vizsgakövetelmények:

Tanulmányi segédanyagok, laborháttér:

Pintér István Számítógép-architektúrák I. Assembly segédlet ; 15 fős számítógépterem, MS Visual Studió

Kötelező irodalom:

A. S. T. Tanenbaum: Számítógép-architektúrák. Panem Könyvkiadó, 2006. ISBN -13: 978-9-635454-57-0 Koszna Ferenc: Assembly nyelvű programozás Visual Studio alatt. Jegyzet. Kecskemét, 2021. ISBN 978-615-5817-67-0

Ajánlott irodalom:

A. S. T. Tanenbaum: Structured Computer Organization (6th Edition), Prentice Hall, 2013. ISBN-13: 978-0-13-291652-3