Johdatus sulautettuihin järjestelmiin

Kurssin sisältö

• Jänniteohjatun transistorin toiminta digitaalitekniikassa ja perusportit
• Kombinatorisen logiikan suunnittelu, totuustaulut, Boolen algebra ja porttiverkot
• Binääriaritmetiikka, kahden komplementtiluvut, yhteen-/vähennyslasku, ylivuoto, kertolasku ja siirrot
• RISC-tyyppisen prosessorin rakenne (datapolku), konekielinen käsky, sen haku ja suoritus, käsky- ja datamuisti, rekisterit ja ALU
• Aliohjelmat ja funktiot, parametrien välitys, pino- ja aktivaatiotietue.
• Korkean tason laitteistonläheinen ohjelmointi, oheislaitteen käyttöönotto ja käyttäminen ohjelmallisesti, ajan hallinta ja ohjelman toiminnan varmentaminen matalalla tasolla

Täydentävä tietämys

• Cmos-teknologia
• Hierarkkinen suunnittelu (komponenttisuunnittelu)
• Dynaaminen/staattinen ja haihtumaton/haihtuva muisti
• Korkean tason koodin optimointi

Osaamistavoitteet

Kurssin jälkeen opiskelija osaa

• suunnitella kombinatorisen piirin sanallisesta kuvauksesta porttiverkoksi
• yksinkertaiset aritmeettiset operaatiot binääriluvuilla ja tunnistaa näitä vastaavat digitaalitekniikan komponentit
• selittää tietokoneen perusaritmetiikan toiminnan ja rajoitukset
• selittää, kuinka suorittimen keskusyksikkö ja muisti yhdessä toimien suorittavat ohjelmaa
• toteuttaa ja testata yksinkertaisia (korkean tason) laitteistonläheisiä ohjelmia kehitys- ja debugger-työkaluja hyödyntäen.

Lisätietoja Tampereen yliopiston opinto-oppaassa.

Tämän kurssin suorituksesta on mahdollista saada digitaalinen suoritusmerkki.

C-ohjelmointi ohjelmointi binääri tietokoneet sulautetut järjestelmät CPU Memory hardware-based C-language arithmetic operations binary numbers