Computer Engineering Group Möte: 6.5.2003 kl. 14.15 Plats: DC4141 Läsnä: Professori Kaisa Sere (puheenjohtaja) Professori Johan Lilius Professori Jouni Isoaho Professori Ville Leppänen Lehtori Esa Alhoniemi Opiskelija Carl-Gustaf Wennström Opiskelija Sture Ismark Opiskelija Kari Jakobsson Amanuenssi Britt-Marie Villstrand (esittelijä) Korkeakoulusihteeri Päivi Ritvo (sihteeri) Professori Tapio Salakoski Pöytäkirja 1. Mötets öppnande Puheenjohtaja avasi kokouksen klo 14.15. Esityslista hyväksyttiin. 2. Ändringar i gemensamma studier Från yliopistos sida har föreslagits ändringar gällande de gemensamma studierna. Ändringarna gäller fysik och elektronik. Ändringsförslag har även gjorts gällande biämnena digitalelektronik, mikroelektronik och elektronik. Dessutom har kompletteringar till huvudämnena inbyggda system och programvaruproduktion gjorts. Alla ändringsförslag finns närmare beskrivna i bilaga 1. Beslutsförslag: Arbetsgruppen godkänner de föreslagna ändringarna. Beslut: Muutosesitykset hyväksyttiin lukuunottamatta lisäyksiä Sulautettujen järjestelmien pääaineeseen. Sovittiin, että Risto ja Johan keskustelevat asiasta ja ilmoittavat päätöksensä tiedoksi. 3. Diskussionsärenden 1. Mötes- och presentationsteknik, kurs för ÅA-studerande. ÅA:n opiskelijat toivovat kurssia kokoustekniikoista. Kurssi järjestetään, aluksi ylimääräisenä kurssina, myöhemmin voi kuulua tutkintovaatimuksiin. 2. Turun yliopisto har erhållit rätt att ge diplomingenjörsexamen. Vad betyder detta för samarbetet mellan Åbo Akademi och Turun yliopisto? Asiasta oli mukana keskustelemassa TY:n Informaatioteknologian laitoksen johtaja Tapio Salakoski. Yhteistyön jatkumista pidettiin toivottavana. TY:n tutkinnonanto-oikeus antaa uusia mahdollisuuksia koulutuksen kehttämiselle. Ruotsin kielen tasovaatimus tulee poistumaan TY:n DIkoulutuksesta. Uusia pääaineita voidaan aloittaa (esim. Digitaaliset elektroniikkajärjestelmät). Prosessitekniikka tulee todennäköisesti valinnaiseksi sivuaineeksi. CE-ryhmän toivotaan jatkavan
toimintaansa. Ohjelman suunnittelua tulee tulevaisuudessakin jatkaa yhteistyössä (myös Bolognan prosessia silmälläpitäen). 4. Ev. övriga ärenden. Ei muita asioita. Seuraava kokous pidetään syksyllä. Turussa 6.5.2003 Puheenjohtaja Kaisa Sere Sihteeri Päivi Ritvo
Bilaga 1 TY: MUUTOSEHDOTUKSIA VUODEN 2003-2004 DI-OPETUSSUUNNITELMAAN Yhteiset opinnot: Fysiikka (7 ov > 6 ov) - Fysiikan harjoitustyöt 1 ov, uusi kurssi - Matemaattiset menetelmät 2 ov, poistuu Elektroniikka ja tietoliikennetekniikka (9 ov > 10 ov) - Elektroniikan laboratoriot 1 ov, uusi kurssi Sivuaineopinnot: Digitaaliset elektroniikkajärjestelmät 15 ov Pakollinen - SoC-Design 5 cu Valinnaiset, joista valitaan 10 ov - Tietokonearkkitehtuurit 5 ov - Elektroniikan laitesuunnittelu 5 ov - Puolijohteiden perusteet 2 ov - Digitaalinen piiritekniikka 4 ov - ULSI-suunnittelu 5 ov - Asynchronous System Design 5 cu - Formal System Specification and Design 5 cu Mikroelektroniikka 15 ov, sivuaineen voi koota kahdella eri tavalla Vaihtoehto 1 - Puolijohteinen fysiikka 3 ov - Elektroniikan työt 1 ov (uusi kurssi) - Integroitujen piirien suunnittelu ja valmistus 5 ov - Puolijohdetekniikka 3 ov - Kvanttifysiikka I A 3 ov Vaihtoehto 2 - Analogia IC-suunnittelu 4 ov - Mixed-Mode IC-suunnittelu 4 ov - Suurteho-laskentarakenteet 3 ov - IC-piirin suunnitteluprojekti (3-5 ov) Elektroniikka 15 ov (ÅA:n opiskelijoille) - HDL-based Design 3 cu - Analogiaelektroniikka I 3 ov - Analogiaelektroniikka II 3 ov - Tietokonearkkitehtuurit 5 ov - Elektroniikan työt 1 ov (ent. sähköturvallisuus) Pääaineopinnot: SJS, moduuli II valinnaisiin - lisätään Special courset
Industrial Algorithms (3 cu) (Special Course on Embedded Systems) Algorithms in Dimensional Measurement Systems (3 cu) (Special Course on Embedded Systems) Ohjelmistotuotanto, mod II valinnaisiin lisätään - Distributed Systems Special Courseksi kelpaa mm. - Mobiilijärjestelmien ohjelmointi - Web-ohjelmointi Kurssikuvaukset XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I (1 ov) Tavoitteet ja sisältö: Opintojakson "Fysiikka 1" täydentäminen ja demonstroiminen. Kurssin "Mittaustulosten käsittelystä ja työturvallisuudesta fysiikan harjoitustöissä" (8 h luentoja) ja neljän pareittain tehtävän harjoitus suorittaminen Edeltävät opinnot: Fysiikka 1 Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Monisteet: "Mittaustulosten käsittelystä ja työturvallisuudesta fysiikan harjoitustöissä" sekä "Fysiikan harjoitustyöt I". Suoritustavat: Luentokurssiin liittyvän kuulustelun läpäiseminen on edellytyksenä harjoitustöiden aloittamiselle. Työt tehdään harjoitustyöosaston aukioloaikoina. ETT_2005 Elektroniikan laboratoriot 1 (1 ov) Tavoitteet ja sisältö: Elektroniikan perusasioiden ja kytkentöjen käytännön harjoittelu. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Arvela, Kuusela & Punkkinen: Elektroniikan ja tietotekniikan harjoitustyöt I, Turku - SFL -L8. Suoritustavat: Kurssissa tehdään 3 harjoitustyötä, jotka käsittelevät elektroniikan perusasioita. Työt tehdään ETT:n opetuslaboratoriossa. Töistä laaditaan työselostus. ETT_2014 SoC Design /ASIC-suunnittelu (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Design flow of modern digital systems: from system level to manufacturing. System-on-chip. Embedded system design. Intellectual property. FPGA-based design. Testing and testable design. Simulation & optimisation using HDLs. Edeltävät opinnot: HDL-based design, Digital IC design (Digitaalinen piiritekniikka). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Smith, M.J.S.: Application-Specific Integrated Circuits, Addison Wesley 1997 ISBN 0-201-50022-1 + others to be announced when the course starts. Suoritustavat: Laboratory exercises, design project & examination. ETT_2015 Tietokonearkkitehtuurit (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Tietokoneiden ja tietokonejärjestelmien arkkitehtuurit. Ohjelmistoarkkitehtuuri, keskusyksiköiden
suunnitteluperiaatteet (RISC/MIPS), aritmetiikkayksikkö, prosessorin rekisterirakenteet ja sisäinen väylä, prosessori-järjestelmien muistihierarkia, ulkoiset väylät ja oheislaitteet. Edeltävät opinnot: Mikroprosessorit. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: D. Patterson & J. Hennessy, Computer Organization & Design, Morgan Kaufmann Publishers, 1998. Suoritustavat: Loppukuulustelu. ETT_2004 Elektroniikan laitesuunnittelu (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Laitesuunnittelukurssi koostuu lyhyestä teoriaosasta ja käytännön harjoitusosasta. Teoriaosassa tutustutaan elektronisten laitteiden yleisiin suunnitteluperiaatteisiin (sähköinen, terminen ja mekaaninen suunnittelu), tarkastellaan lyhyesti eri valmistustekniikoita ja yleisimpien komponenttien ominaisuuksia. Käytännön osassa harjoitellaan suunnitteluohjelmistojen käyttöä, kytkentöjen simulointia, piirilevyn tekoa ja testausta. Pääosa kurssista koostuu joukosta käytännön töitä, joiden suoritus on edellytys kurssin läpäisylle. Kurssilla pyritään vierailemaan myös ympäristön elektroniikkateollisuudessa. Suoritustavat: Lyhyt tentti, pakolliset harjoitukset. ETT_20xx Puolijohteiden perusteet (mikroel.perusteet) 2 ov Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla käsitellään elektroniikan materiaalien ominaisuuksia, mm. virrankuljettajat materiassa. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: ilmoitetaan myöhemmin Suoritustavat: loppukuulustelu. ETT_2001 Digitaalinen piiritekniikka (4 ov) Tavoitteet ja sisältö: Digitaalisen IC-piirisuunnittelun perusteet. MOS-transistorien toiminta ja simulointi. CMOS-valmistusprosessi ja layout suunnittelusäännöt. CMOS-teknologian peruspiiriratkaisut digitaalisissa IC-piireissä: kombinaatio-, sekvenssi-, aritmetiikka- ja muistipiirit. Piirin synkroninen ja asynkroninen ajoitus. Tehonkulutus. Johdotuksen ongelmat VLSI rakenteissa. Edeltävät opinnot: Analogiaelektroniikka I, Digitaalisuunnittelun perusteet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Rabaye, J., Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Prentice-Hall 1996, ISBN 0-13-178609-1. Suoritustavat: Lasku- ja laboratorioharjoitukset sekä loppukuulustelu. ETT_2018 ULSI?suunnittelu (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on perehdyttää opiskelija integroinnin lisääntymisen mukanaan tuomiin rajoituksiin tulevaisuuden ULSI-piirien systeemitason sähköisessä suunnittelussa. Päähuomio kiinnitetään piirin sisäisen kommunikaation virheettömyyteen sekä vähäkohinaisen tehonjakeluverkoston suunnittelemiseen. Piiriteknologian skaalautuminen ja sen vaikutus piirin toimintaan sekä transistori- että johdotustasolla. Johtimet suunnittelun osana. Kohina digitaalisissa järjestelmissä ja sen vaikutus järjestelmän toimintaan/suorituskykyyn. Tehosyöttöstrategiat kohinan minimoimiseksi. Signaalin koodaus ja siirtotavat sekä siru- että korttitasolla. Esimerkkejä
signalointipiireistä. Ajoituskysymykset ja synkronointi. Kellotus ja kellosignaalin jakelu. Esimerkkejä ajoituspiireistä. Edeltävät opinnot: Digitaalinen piiritekniikka, Integoritujen piirien suunnittelu ja valmistus. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Dally, W.D. & Poulton, J.W., Digital Systems Engineering, Cambridge University Press, 1998, ISBN 0-521-59292-5. Rabaye, J.M., Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Prentice-Hall, 1996, ISBN 0-13-178609-1. Suoritustavat: Luennot, tietokoneharjoitukset, mahdollinen harjoitustyö, tentti. Asynchronous System Design (5 cu) Aims and contents: Functional complexity and large physical size of modern digital systems-on-chip (SoC) poses difficult problems for system integration. Synchronizing the whole system to a single clock, without severily degrading performance, is becoming increasingly difficult, if not impossible. A viable solution to this problem is to discard synchronous clock-based timing and adopt an asynchronous self-timed design approach which offers better modularity and composability than synchronous approaches. Furthermore, asynchronous systems have potential for lower power consumption and lower self-induced noise. The course gives insight to self-timed circuit techniques, asynchronous handshake-based communication channels and their implementation, and asynchronous system design principles and methodologies. Also globally-asynchronous locally-synchronous (GALS) systems are discussed. Components: Lectures, seminar presentation (+ report), exercises, examination Preliminary knowledge: Principles of digital design, LSI design (= "Digital IC Design", = "digitaalinen piiritekniikka" ), hardware description languages (recommended). Literature: To be announced Formal System Specification and Design (5 cu) Aims and contents: Complexity of present day digital systems requires increased care in the design process. Currently, testing and simulation are the most common methods to exclude faults from hardware and software systems. But neither can always establish the absence of rare design flaws. Formal verification is emerging as another countermeasure to increase confidence in a design; offering the potential to guarantee correct functional behavior of a system with respect to its specification and enabling early detection of possible design errors. The course introduces formal system specification techniques and different formal verification methods including equivalence checking, model checking, and design by correctness-preserving stepwise refinement. Components: Lectures, seminar presentation (+ report), exercises, examination Preliminary knowledge: Basics of programming, hardware description languages, principles of digital design. Literature: To be announced
ETT_XXXX Analogia IC-suunnittelu (4ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käydään läpi analogisia rakenteita, joita käytetään integroiduissa piireissä. Tällaisia rakenteita ovat mm. vahvistimet, suodattimet ja jännitereferenssit. Rakenteet esitellään luennoilla ja aiheeseen liitetään tietokoneharjoituksia, joissa opitaan käytännön suunnittelua. Esitiedot: Piiriteoria, Analogiaelektroniikka I (Elektroniikan perusteet) ja Digitaalinen piiritekniikka (voi olla rinnakkaissuorituksessa) Kirjallisuus: Johns, D. & Martin, K., Analog Integrated Circuit Design (luvut 1-6, 8-10 ja 15), John Wiley & Sons, 1997. ISBN 0-471-14448-7. Suoritustavat: Tietokoneharjoitukset sekä itsenäisempi loppuharjoitus (laajuus vastaa n. kahta tietokoneharjoitusta). ETT_XXXX Mixed-Mode IC-suunnittelu (4ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käydään läpi digitaalisen ja analogisen maailman välissä toimivia rakenteita, joita käytetään integroiduissa piireissä. Tällaisia rakenteita ovat mm. komparaattorit, digitaali-analogia muuntimet, analogia-digitaalimuuntimet ja vaihelukitut silmukat. Lisäksi käsitellään lyhyesti monitasologiikan toteuttamistapoja. Rakenteet esitellään luennoilla ja aiheeseen liitetään tietokoneharjoituksia, joissa opitaan käytännön suunnittelua. Esitiedot: Piiriteoria, Analogiaelektroniikka I (Elektroniikan perusteet) ja Digitaalinen piiritekniikka (voi olla rinnakkaissuorituksessa) Kirjallisuus: Johns, D. & Martin, K., Analog Integrated Circuit Design (luvut 7, 11-14 ja 16), John Wiley & Sons, 1997. ISBN 0-471-14448-7. Suoritustavat: Tietokoneharjoitukset sekä itsenäisempi loppuharjoitus (laajuus vastaa n. kahta tietokoneharjoitusta). ETT_XXXX Suurteho-laskentarakenteet (3 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käydään läpi massivis-rinnakkaisia laskentarakenteita, joita on ehdotettu käy-te-ttäväksi vaativissa laskentatehtävissä. Tällaiset rakenteet ovat yleensä ns. 'array'-prosessoreja, joissa monta yksinkertaista prosessoria on kytketty lähimpiin naapuriprosessoreihin. Tällaisia rakenteita ovat mm. Content Addressable Memory (CAM), bit (ja byte) serial -laskentaan perustuvat massiviset rinnakkaisprosessoriverkot sekä analogia ja mixed-mode -tekniikoilla toteutetut rinnakkaisprosessoriverkot. Rakenteet esitellään luennoilla ja aiheeseen liitetään MATLAB-tietokoneharjoituksia. Edeltävät opinnot: Analogiaelektroniikka I, Digitaalinen Piiritekniikka, Analogiaelektroniikka II, Analogia IC-suunnittelu ja Mixed-Mode IC-suunnittelu Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Opetusmonisteet Suoritustavat: Loppukuulustelu ETT_XXXX IC-piirin suunnitteluprojekti (3-5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla suunnitellaan itsenäisesti jokin laajahko analoginen tai mixed-mode IP-lohko käytettäväksi osana System-on-Chip kokonaisuutta. Suunnittelu pyritään mahdollisuuksien
mukaan lähettämään prosessoitavaksi, jonka jälkeen sen toiminta on mahdollista tarkastaa mittaamalla. Edeltävät opinnot: Analogiaelektroniikka I, Digitaalinen Piiritekniikka, Analogiaelektroniikka II, Analogia IC-suunnittelu ja Mixed-Mode IC-suunnittelu Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Opetusmonisteet ja aikaisempien kurssien materiaalit Suoritustavat: Piirin suunnittelu ja suunnittelun raportointi. TKO_5455 Industrial Algorithms (3 cu) (Special Course on Embedded Systems) Aims and contents: The course focuses on the development of advanced industrial applications based on embedded estimation, optimization and control algorithms. The course follows the prototyping approach in embedded system development: introduction to application-specific theory, prototyping algorithms in a high-level environment (Excel, Matlab, or Maple), converting the algorithms into a C++-implementation, testing and analysing the performance of the implementation. Preliminary knowledge: C/C++. Literature: Lecture notes, articles. Components: Lectures (36 h), home assignments and a small project. The course is given about every second year. Person responsible for the course: Risto Lahdelma TKO_5573 Algorithms in Dimensional Measurement Systems (3 cu) (Special Course on Embedded Systems) Aims and contents: Development and implementation of algorithms that are used in dimensional measurement systems: high precision 1-, 2-, and 3-dimensional length measurement, geodesy, and satellite navigation (GPS) systems. The course follows the prototyping approach in embedded system development: introduction to application-specific theory, prototyping algorithms in a high-level environment (Excel, Matlab, or Maple), converting the algorithms into a C++-implementation, testing and analysing the performance of the implementation. Preliminary knowledge: Mathematics, C/C++. Literature: Lecture notes, articles. Components: Lectures (36 h), home assignments and a small project. This course is given about every second year. Person responsible for the course: Risto Lahdelma TKO_5576 Distributed Systems (3 cu) Aims and contents: The course covers principle, advanced concepts and technologies of distributed systems. Emphasis is on communication, synchronization, replication, fault tolerance, consistency and security. Covers e.g. CORBA, DCOM and Jini. Preliminary knowledge: Tietokoneverkot, Ohjelmointi II. Also recommended: Asiakas-palvelin sovellukset ja käyttöliittymät. Literature: A.S. Tanenbaum, M. van Steen: Distributed Systems, Principles and Paradigms, Prentice Hall, 2002. Components: Lectures and examination. The course is given every second
year. Person responsible for the course: Ville Leppänen TKO_5578 Mobiilijärjestelmien ohjelmointi (3 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on opettaa osallistujille mobiilijärjestelmien ohjelmoinnin perusajatukset sekä problematiikka yleisellä tasolla. Kurssin jälkeen opiskelija osaa tuottaa yksinkertaisia ohjelmistoja mobiiliympäristöön, sekä kykenee itse hankkimaan lisätietoa alan kirjallisuudesta. Kurssilla käydään läpi mobiilijärjestelmiä ja niiden perusominaisuuksia, mobiilijärjestelmien suunnittelumalleja, Symbian OS ja mobiililaitteiden Java (J2ME) sekä verkon ja terminaalin yhteistoiminnan suunnittelua. Esitiedot: Ohjelmointi I ja Ohjelmointi II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Tommi Mikkonen: Mobiilijärjestelmien ohjelmointi, 2002 (luentomoniste). Muu kirjallisuus ilmoitetaan luentojen alkaessa. Suoritustavat: Suoritustavat: Luennot (40h), 2 ryhmätyötä, loppukuulustelu. Kurssi luennoidaan kevätlukukausittain, noin joka toinen vuosi. Kurssista vastaa: Ville Leppänen Special Courseksi kelpaa mm. TKO_5110 Web-ohjelmointi (3 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on esitellä www-sivujen toteutusta ja käydä läpi erilaisia dynaamisten sivujen tuottamiseen käytettäviä ohjelmointitekniikoita. Kurssin päähuomio on sekä asiakasettä palvelinpään ohjelmointitekniikoissa, interaktiiviset sivustojen tekemisessä ja web-tietokantojen käytössä. Kurssissa tarkastellaan myös autentikointiin liittyviä kysymyksiä. Tarkasteltavia asioita ovat mm. XHTML, JavaScript, dynaaminen HTML, XML, web-tietokannat,vbscript, ASP, PHP, Servletit ja JSP. Oleellinen osa kurssia on ryhmätyönä tehtävä sivusto, jossa sovelletaan kurssin tekniikoita. Esitiedot: Ohjelmointi I. Suositeltavia ovat lisäksi Ohjelmointi II, Tietokannat sekä Asiakas-palvelin -sovellukset ja käyttöliittymät. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: H.M. Deitel, P.J. Deitel, and T.R. Nieto: Internet & World Wide Web - How to Program, 2nd edition, Prentice Hall, 2002. Suoritustavat: Luennot (28 h), ryhmätyö ja loppukuulustelu. Kurssi järjestetään kevätlukukausittain noin joka toinen vuosi. Kurssista vastaa: Ville Leppänen