Oktatási cél:
A szakmai szigorlat célja, hogy a specializáció megkezdése előtt mérföldkőként szolgáljon, elősegítve a hallgatók számára az első három félév során megszerzett elektronikához, digitális rendszerekhez és programozáshoz kapcsolódó ismereteik rendszerezését és elmélyítését.
Tematika:
Elektronika-Digitális rendszerek ismeretek:
- A Boole-algebra alapjai: Halmazelmélet alapjai, Számelmélet alapjai, számrendszerek, analóg és digitális rendszer, logikai függvény fogalma, logikai kapuk leírási módjai, logikai kapuk típusai. Logikai hálózat fogalma, és típusai.
- Kombinációs hálózatok leírási módjai: Univerzális logikai függvények, szisztematikus tervezési módszerek alapjai. Logikai függvények, igazságtáblázat, logikai kapcsolási rajz, Karnaugh tábla.
- Ideális és valódi építőelemek, a valódi építőelemek jellemzői: A nemidealitások okai, jelterjedési késési idő, kombinációs hálózatok hazárdjai. • Sorrendi hálózatok: Sorrendi hálózat fogalma, sorrendi hálózatok csoportosítása. Szinkron hálózatok tervezése és vizsgálata: Szinkron hálózatok vizsgálata, állapottáblázat, állapotegyenlet, állapot-diagram. Szinkron hálózat tervezési módszerei. Tipikus szinkron hálózatok: Számlálók, regiszterek, összetett szinkron rendszerek
- Tároló alapelemek, flip-flop típusok és ezek alkalmazástechnikája, kapukból és tároló elemekből álló hálózat tervezése. • Digitális áramkörök statikus és dinamikus jellemzői, digitális jelek fel-lefutási és késleltetési jellemzői, alapkapuk transzfer karakterisztikái, statikus és dinamikus teljesítményfelvétel. A véges állapotú gép: CPU elemei, részeinek feladatai, megvalósítás módja.
- Logikai áramkörcsaládok alkalmazása: A dióda
- Tipikus szinkron hálózatok: Fontosabb logikai áramkörcsaládok alapáramkörei, jellemzői RTL, DTL, TTL.
- Logikai áramkörök általános jellemzői: A tranzisztor -Tipikus szinkron hálózatok: Fontosabb logikai áramkörcsaládok alapáramkörei, jellemzői RTL, DTL, TTL, FET, JFET CMOS PMOS, NMOS, JCMOS. Tároló alapáramkörök, tároló cellák tulajdonságai, működési elvek.
- Számítógépes tervezés szimuláció: CAD tervezés alapjai, fontosabb mátrixai, CAD tervezés, működés folyamatábrája.
Programozási ismeretek:
Az egyes témaköröknél szükséges az adott téma általános bemutatása, példák bemutatása, az algoritmusok ismertetése pszeudokóddal, az algoritmusok szemléltetése konkrét példán keresztül, az algoritmusok hatékonyságának elemzése, valamint a vizsgáztató kérésének megfelelően az algoritmust megvalósító C# kód megadása. A szigorlaton – a szigorlati jelleg folytán – olyan kérdések is várhatók, amik több témakör együttes ismeretét feltételezik, akár több tantárgy anyagán átívelve.
Programozási tételek:
- Sorozatszámítás, eldöntés, kiválasztás, lineáris keresés, megszámlálás, maximumkiválasztás. Másolás, kiválogatás, szétválogatás, metszet, egyesítés (unió), összefuttatás. • Programozási tételek egymásra építése: Másolás és sorozatszámítás; másolás és maximumkiválasztás. Megszámolás és keresés. Maximumkiválasztás és kiválogatás. Kiválogatás és maximumkiválasztás; kiválogatás és másolás.
- Rendezések: Egyszerű cserés rendezés, minimumkiválasztásos rendezés, buborék rendezés, javított buborék rendezés, beillesztéses rendezés, javított beillesztéses rendezés.
- Keresések: Lineáris keresés rendezett sorozatban, logaritmikus keresés. Programozási tételek megvalósítása rendezett sorozatok esetén. • Halmazok: Halmazreprezentáció, rendezett sorozatból a többször előforduló elemek elhagyása, egy rendezett sorozat halmaz tulajdonságának vizsgálata, tartalmazás, részhalmaz, halmazműveletek (unió, metszet, különbség, komplementer, szimmetrikus differencia).
- Rekurzió: Rekurzív algoritmusok jellemzői. Példák rekurzióra: faktoriális, Fibonacci számok. Rekurzív algoritmusok jellemzői. Példák rekurzióra: hatványozás, Hanoi tornyai. Keresések rekurzív megvalósítása.
- „Oszd meg és uralkodj!” elvű algoritmusok: Oszd meg és uralkodj elv, maximumkiválasztás, Merge sort (összefésülő rendezés), Quicksort (gyorsrendezés), k-adik legkisebb elem meghatározása, a Quicksort algoritmus őrszem elemének kiválasztása.
- Optimalizálás: Backtrack algoritmus és változatai. Branch and bound algoritmus. Dinamikus optimalizálás. Mohó módszerek.
- Adatszerkezetek: Láncolt listák, egyszerű láncolt lista felépítése, műveletei. Rendezett láncolt lista. Egyéb speciális listák.
- Fa adatszerkezetek: Bináris fa, bináris keresőfa. Beszúrás, keresés és törlés.
- Hasító táblázatok: Hasító függvények. Kulcsütközések kezelése.
- Gráfok: Irányított és irányítatlan gráfok. Gráf adatstruktúra. Feszítőfák, Prim/Kruskal algoritmusa.
- Gráfbejárások: Útkeresés, összefüggő komponensek keresése, topológiai rendezés.