Verplicht in fase
Eerste semester
Tweede semester
Beide semesters
Niet ingericht
Dit jaar
Volgend jaar
Wisselende jaren
Extern
Voorwaarden
Docenten
Onderwijstaal
Duur
Identieke opleidingsonderdelenDigitale elektronica en processoren (B-KUL-H01L1A)
Doelstellingen
Na het succesvol volgen van dit opleidingsonderdeel,
- kan de student combinatorische en sequentiële digitale schakelingen ontwerpen;
- kan de student single-cycle en pipelined digitale processoren ontwerpen, en hun performatie voor gegeven code analyseren;
- kan de student bij het ontwerp gebruik maken van hardware-beschrijvingstalen zoals Verilog;
- kan de student bij het ontwerp rekening houden met reële randvoorwaarden, zoals kostprijs, snelheid, vermogen en de gebruikte technologie
- heeft de student ervaring opgedaan met software hulpmiddelen voor het ontwerpen van digitale schakelingen.
Begintermen
De student heeft de basiskennis verworven i.v.m. elektriciteit (capaciteit, inductantie, impedantie), elektronische componenten (transistor), digitale logische poorten and basis-schakelingen (NOT, NAND, NOR, Flipflop), arithmetsche bewerkingen (fixed en floating point) en programmeertalen, zoals dit o.a. aan bod komt in opleidingsonderdelen zoals "Elektrische netwerken" (H01Z2A), "Informatie-overdracht en -verwerking" (H01D2A) en "Methodiek van de informatica" (H01B6B).
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
H01Q6C : P&O: elektrotechniek
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
X0B93A : Digitale elektronica en processoren
Plaats in het onderwijsaanbod
- Voorbereidingsprogramma: Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek (Leuven) 60 sp.
- Voorbereidingsprogramma: Master in de nanowetenschappen, nanotechnologie en nano-engineering (Leuven) 60 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: computerwetenschappen (Leuven) 120 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Hoofdrichting elektrotechniek) 180 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven) (Nevenrichting elektrotechniek) 180 sp.
- Bachelor in de ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart in 2024-2025 of later) (Leuven) (Afstudeerrichting elektrotechniek) 180 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
5.2 sp. Digitale elektronica en processoren: hoorcollege (B-KUL-H01L1a)
Inhoud
In het hoorcollege wordt de theoretische basis gelegd voor het ontwerpen van digitale schakelingen, zowel qua ontwerpconcepten als qua implementatiemethoden.
De volgende onderwerpen komen aan bod:
- De basis van digitaal ontwerp
- Ontwerp van combinatorische schakelingen
- Ontwerp van sequentiële schakelingen
- Ontwerp van niet-programmeerbare processoren (FSMD)
- Ontwerp van programmeerbare processoren
- Ontwerp van pipelined processoren
- Performantie-verbeteringen en -analyse van processoren
Studiemateriaal
Studiekost: 76-100 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)
De gebruikte dia's vormen de cursustekst. Ze zijn ter beschikking op Toledo en via VTK.
Als belangrijkste referentiewerk wordt "Digital Design and Computer Architecture: RISC-V Edition" van Sarah Harris & David Harris gebruikt.
Toelichting werkvorm
Achttien klassieke lessen, waarvan ruwweg de helft wordt aangeboden als live hoorcollege, en de helft als opgenomen les.
0.8 sp. Digitale elektronica en processoren: oefeningen en practica (B-KUL-H01L2a)
Inhoud
De student oefent het ontwerpen van digitale schakelingen in, zowel op papier als binnen een moderne ontwikkelomgeving.
De oefenzittingen zijn een mix van:
* klassieke oefenzittingen over de verschillende delen van de cursus, namelijk combinatorische schakelingen ontwerpen, sequentiële schakelingen ontwerpen, niet-programmeerbare en programmeerbare processoren ontwerpen.
* labozittingen waarin de ontwerpprincipes toegepast worden op hardware-implementatie in Verilog.
Het indienen van het resultaat van deze labozittingen is verplicht.
Studiemateriaal
De opgaven en de hulpbestanden zijn beschikbaar op Toledo.
Toelichting werkvorm
Oefensessie - PC-sessie
De oefenzittingen zijn klassieke oefenzittingen met potlood en papier, terwijl de labozittingen software voor digital design.
Zowel de oefenzittingen als de labozittingen vormen een voorbereiding op de examenoefeningen.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Digitale elektronica en processoren (B-KUL-H21L1a)
Toelichting
Schriftelijk examen in de reguliere examenperiode met open vragen en multiple-choice vragen. Er wordt gebruik gemaakt van giscorrectie bij het evalueren van de meerkeuzevragen.
Enkel in de labozittingen oefent men het praktisch ontwerpen met Verilog in, wat belangrijk is in het kader van de leerlijn digitale elektronica. Daarom is het indienen van het resultaat van de labozittingen, waarbij een opgelegd aantal van de meegeleverde testen slaagt, een voorwaarde om aan het examen te kunnen deelnemen.