Course syllabus

LEU432 Grundläggande datorteknik HT25 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för data- och informationsteknik.

Schema finns på TimeEdit (länk).

 

Kontakt

Examinator: Risat Pathan <risat@chalmers.se>

Kursansvarig och föreläsare: Victor Wallsten <vicwall@chalmers.se>

Kursassistent: Felicia Surdu <surdu@chalmers.se>

Amanuenser:

  • Sebastian Adolfsson
  • Josef Mariam
  • Mohamad Isak Obaid
  • Alfred Johnsson
  • Kirill Sokolov
  • Hampus Psajd

Studentrepresentanter:

  • Daniel Davies
  • Grga Vid Galic Puskar
  • Johan Lindén
  • Hannen Mkdad
  • Kiam Persson

 

Kurslitteratur

  • Grundläggande datorteknik, R. Johansson, upplaga 2:5
    • Köp på Chalmers Store (länk) 
    • Även upplaga 2:4 går bra (rättelser: länk)
    • Även upplaga 2:3 går bra (rättelser: länk)
  • FLISP Handbok, version 2024-09-16
    • Tryckt exemplar delas ut under kursens gång
    • Finns i digitalt format (länk)

 

Programvara

Kurslitteraturen har tillhörande programvara DigiFLISP (länk).

 

Upplägg

Kursen omfattar föreläsningar, konsultationspass och laborationer.

Föreläsningarna sker i storgrupp och ägnas åt att förmedla nödvändiga grundläggande teoretiska kunskaper i ämnet, och genom demonstrationer ge exempel på hur teorin tillämpas.

Konsultationspassen sker också i storgrupp men är mer praktiskt lagda, med fokus på genomgång av exempeluppgifter.

Fyra obligatoriska laborationer utförs i grupper om tre studenter. Laborationspassen ägnas åt att lösa de uppgifter som anvisas för laborationerna, med tillgång till handledning av kursens amanuenser. De flesta av laborationsuppgifterna kommer från kurslitteraturen, och utförs delvis med tillhörande programvara. Gruppen ska tillsammans redovisa sina lösningar för handledare under laborationspass till angiven deadline. Missad deadline leder till underkännande i laborationsmomentet - eventuell komplettering bestäms i samråd med kursansvarig.

 

Syfte

Kursen ska ge grundläggande förståelse för hur en dator är uppbyggd och fungerar och därigenom en god teoretisk och praktisk grund för fortsatta studier inom såväl datortekniska som programmeringstekniska kurser.

 

Lärandemål

Kunskap och förståelse:

  • beskriva binära koder som NBCD-kod, Alfanumeriska koder, Excesskoder och Graykod.
  • beskriva addition och subtraktion med 2- och 10-komplementaritmetik.
  • beskriva datorns uppbyggnad och funktion, på blocknivå 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, 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.
  • med hjälp av Boolesk algebra, 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

Kursens innehåll examineras medelst en skriftlig tentamen på hela kursen (4.5 hp) samt en uppsättning laborationer (3.0 hp).

Betyg på hel kurs, enligt skala Underkänd (U) eller Godkänd (3, 4, 5), sätts baserat på tentamensresultat. För godkänt betyg i kursen fordras godkänd skriftlig tentamen och godkända laborationer.

Ytterligare information om tentamen och laborationer finns under modulerna Tentamen respektive Laborationer.

Framsteg i olika delmål finns under Grades.

 

Nyheter HT26

  • Risat Pathan tar över rollen som examinator