Datorteknik, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Digitalteknik 7,5 hp och Programmering 7,5 hp.

Kursen ingår i Civilingenjör i datateknik 300 hp, Civilingenjör i intelligenta system 300 hp samt i Data- och Elektroingenjörsprogrammen 180 hp.

Kursen ger ingående kunskaper om datorers konstruktion och funktion, samverkan med omvärlden och maskinnära programmering. Kursen erbjuder studenten ämneskunskap i hur en mikroprocessor är uppbyggd, fungerar och samspelar med omvärlden samt kunskaper i programmering av denna. Kursen bygger på tidigare kurser i digitalteknik och programmering.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• förklara hur en mikroprocessor arbetar och beskriva dess generella uppbyggnad samt beskriva hur en dator tolkar och representerar information
• redogöra för funktioner och egenskaper hos olika typer av minnesarkitekturer
• redogöra för de accelerationsmekanismer som förekommer i moderna datorarkitekturer
• diskutera när metoderna och principerna som presenteras i kursen är tillämpliga

Färdighet och förmåga

• använda ett modernt utvecklingssystem för inbyggda system
• programmera på maskinnära nivå (assembler)
• muntligen och skriftligen redogöra för olika lösningar i en dialog med andra ingenjörer

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• förklara samspelet mellan dator och omvärld
• ange skillnad mellan och möjligheter hos olika typer av mikroprocessorer

Som exempelprocessor kommer ARM-arkitekturen genomgående att användas.

Aritmetik och datatyper: Heltals-, flyttals- representation, tvåkomplementsform, binär, decimal och hexadecimal representation. Konvertering mellan baserna, bitoperationer, ASCII.

Datorarkitektur: von Neumannmodell med CPU (styrenhet, ALU), minne, och IO; Instruktionsbegereppet; Olika minnestekniker och minneshierarki. Accelerationsmekanismer som t.ex. ”pipelining”, ”superscalar”, co-processorer, SIMD, vektorprocessning.

In- och utmatning: Polling och interrupt. Minnesmappning.

Assembler: adresseringsmoder. instruktionsset. assembleringsprocessen. Programmering i assembler. Strukturering med flödesdiagram. Debuggningsmetoder. Subrutiner. Stack.

Undervisningen består av föreläsningar, laborationer och övningar. Laborationsmoment kommer att ske på ett modernt mikrodatorsystem.

Examination sker med skriftlig tentamen och laborationer. För godkänd kurs krävs avklarade laborationer samt godkänd tentamen.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.