Grundläggande datorteknik

Kursen är obligatorisk i Datavetenskap, kandidatprogram (N1COS).

Kursen ges även som fristående kurs vid Göteborgs Universitet.

Kursen ger en förståelse av datorns uppbyggnad och funktionssätt och därigenom en mycket god teoretisk och praktisk grund för fortsatta studier i såväl datortekniska som programmeringstekniska kurser.

Kursen behandlar följande områden:

• Digitalteknikens grundläggande element och begrepp och olika talsystem
• Boolesk algebras användning för konstruktion av kombinatoriska nät och synkrona sekvensnät
• Datorns digitala byggblock (ALU, dataväg, styrenhet, minne, in- och utenheter)
• Den traditionsenliga processorns uppbyggnad (dataväg och styrenhet med instruktionsuppsättning) som en synkront arbetande digitalmaskin
• Programmering i maskinspråk och assemblerspråk.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

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, bitskiftare 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.

Undervisningsspråk: svenska

Obligatoriska laborationer och skriftlig tentamen.

Om en student som har underkänts två gånger på samma examinerande moment önskar byta examinator inför nästa examinationstillfälle ska en sådan begäran bifallas om det inte finns särskilda skäl däremot (6 kap. 22 § HF).

Om en student har fått besked om pedagogiskt stöd från Göteborgs universitet med rekommendation om anpassad examination och/eller anpassad examinationsform kan examinator, i det fall det är förenligt med kursens lärandemål och förutsatt att inte orimliga resurser krävs, besluta att bevilja studenten anpassad examination och/eller anpassad examinationsform.

Om en kurs har avvecklats eller genomgått en större förändring ska studenten erbjudas minst två examinationstillfällen, utöver ordinarie examinationstillfälle. Dessa tillfällen fördelas under en tid av minst ett år, dock som längst två år efter det att kursen avvecklats/förändrats. Vad gäller praktik och verksamhetsförlagd utbildning (VFU) gäller motsvarande, men med begränsning till endast ett ytterligare examinationstillfälle.

Om en student har fått besked om att denne uppfyller kraven för att vara student vid Riksidrottsuniversitetet (RIU-student) har examinator rätt att besluta om anpassning vid examination, om detta görs i enlighet med Lokala regler gällande RIU-studenter vid Göteborgs universitet

Delkurser

1. Skriftlig salstentamen, 4,5 hp
   Betygsskala: Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3) och Underkänd (U)
2. Laboration, 3 hp
   Betygsskala: Godkänd (G) och Underkänd (U)

På kursen ges något av betygen Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3) och Underkänd (U).

För att bli godkänd på kursen krävs att båda modulerna är godkända. Betyget för hela kursen avgörs av den skriftliga tentamen.

Kursen utvärderas genom möten, både under och efter kursen, mellan lärare och studentrepresentanter. Ett anonymt skriftligt frågeformulär skickas även ut till studenterna efter kursens slut. Resultaten av utvärderingarna används för att förbättra kursinnehållet och som indikation till vilka delar som skulle kunna läggas till, tas bort, förbättras eller ändras.

Kursen är samläst med Chalmers.

Kursen ersätter kursen DIT791, 7,5 hp. Den här kursen kan inte ingå i en examen som innehåller DIT791. Den kan inte heller ingå i en examen som bygger på en annan examen där DIT791 ingår.