Elmélet: 50 %

Gyakorlat: 50 %

A tantárgy tantervi helye: 2. félév

Munkarend: Nappali

Előtanulmányi feltételek: Digitális technika

Értékelés: kollokvium

Tantárgy besorolása: kötelező

Oktatás nyelve: Magyar

Tantárgyfelelős: Dr. Pintér István

Felelős tanszék: Informatika Tanszék

Tantárgy oktatója(i): Dr. Pintér István

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 előadás:

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 ismeretanyag laboratórium:

x86 assembly programozás MS VS környezeben.

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:

A vizsga 60 perces írásbelit követő szóbeli vizsga. A vizsga érdemjegyét a TVSz előírásai szerint állapítjuk meg.

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