Kursöversikt

EDA433 Grundläggande datorteknik Lp 2 HT22 (7,5 hp)

Kurs-PM - Uppdaterad 22 oktober 2022 (JK)

Kursen ges av Institutionen för data- och informationsteknik

Första föreläsningen ges måndagen den 31 oktober kl. 15.15 i HA 4.

Kontaktuppgifter

Examinator

Johan Karlsson (mail: johan at chalmers dot se)

Kursassistenter

Elias Hällqvist (mail: haelia at chalmers dot se)

Andreas Wieden (mail: andreas dot wieden at chalmers dot se)

Henrik Valter (mail:  valterh at chalmers dot se)

Laborationer och frågeforum:

Roman Melnik (mail: melnik at chalmers dot se)

Kursens syfte

Kursen ska ge förståelse av datorns uppbyggnad och funktionssätt och därigenom en mycket god teoretisk och praktisk grund för fortsatta studier i såväl datortekniska som programmeringstekniska kurser.

Schema

Se schema i TimeEdit

Kurslitteratur

Kursens upplägg

Schemalagd undervisning består av föreläsningar, demonstrationer och handledda simulerings- och kodningsövningar.  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 laborationerna. Konstruktionsarbetet avslutas med att sammankoppla byggblocken till en dator som studenter sedan skall programmera. Laborationerna genomförs i grupper om två studenter.

Förändringar sedan förra kurstillfället

TBD

Lärandemål

Kunskap och förståelse:

  • beskriva binära koder som NBCD-kod, Alfanumeriska koder, Excess-n koder och Graykod
  • beskriva addition och subtraktion med 2- och 10-komplementaritmetik.
  • beskriva datorns uppbyggnad och funktion, visa hur styrenhet, dataväg, registerfil, aritmetik- och logikenhet (ALU) kopplas samman i en centralenhet på blocknivå
  • beskriva och analysera den automatiska styrenhetens funktion och uppbyggnad samt förklara hur instruktioner byggs upp av styrsekvenser
  • förklara det lagrade programmets princip
  • beskriva en programmerares bild av en processor, (instruktionsuppsättning och adresseringssätt)
  • beskriva elementär undantagshantering i datorsystem.
  • beskriva olika typer av minnesteknologier såsom ROM, PROM, FLASH, statiskt RAM och dynamiskt RAM.
  • förklara begreppet minneshierarki.
  • beskriva synkrona och asynkrona bussprotokoll samt multiplexteknik.

Färdigheter och förmåga:

  • beskriva och använda binära koder för aritmetik.
  • utföra omvandling av tal mellan decimal, binär och hexadecimal representation.
  • utföra addition och subtraktion med binära heltal utan tecken.
  • utföra addition och subtraktion med binära tal med 2-komplementaritmetik.
  • utföra multiplikation och division med binära heltal.
  • med hjälp av Boolesk algebra, beskriva, analysera och konstruera sådana kombinatoriska nät (såsom väljare, fördelare, heladderare, skiftregister etc.) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet
  • med hjälp av Boolesk algebra, beskriva och analysera sådana sekvensnät (minneselement och räknare) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet. 
  • 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.
  • beskriva, analysera och konstruera enkla assemblerprogram, organiserade i subrutiner.
  • översätta kod mellan maskin- och assemblerprogram (assemblera, disassemblera)
  • beskriva och analysera avkodningslogik för primärminne med digitala komponenter.
  • beskriva och analysera enkel minnesadresserad IO med digitala komponenter
  • beskriva och förklara de vanligaste primärminnesteknologierna (statiskt/dynamiskt RAM, ROM och FLASH-minnen).

Värderingsförmåga och förhållningssätt:

  • ha förmåga att förstå samspelet mellan maskinvara och programvara.
  • ha insikter i om hur grundläggande kunskaper i datorteknik är en förutsättning för att kunna förstå och arbeta med frågeställningar som rör datorers prestanda, energiförbrukning, miljöpåverkan, realtidsegenskaper, tillförlitlighet och sårbarhet för dataintrång.
  • analysera och konstruera styrsignalsekvenser utgående från instruktioners semantik.
  • konstruera sekvensnät (minneselement och räknare ) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet med hjälp av Boolesk algebra.
  • konstruera avkodningslogik för primärminne med digitala komponenter.
  • konstruera enkel minnesadresserad IO med digitala komponenter.

Examination

Skriftlig tentamen ges den 14 januari 2022 , 3 april 2023 och 17 augusti 2023 

Godkända laborationer (4 stycken).

Slutbetyget bestäms av tentamensresultatet.

Betygsgränser Chalmers: TBD

Betygsgränser GU: TBD

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan