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.
