félévre kiírt Önálló laboratórium feladatok az Elektronikus Eszközök Tanszékén

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Villamosmérnöki és Informatikai Kar Elektronikus Eszközök Tanszéke

2015/2016 2. félévre kiírt Önálló laboratórium feladatok az Elektronikus Eszközök Tanszékén

2016. február 2.

Általános feltételek A feladatokat mind az alap (BSc.), mind a mester (MSc,) képzésben részt vevő hallgatóknak hirdetjük! A jelentkezők az alábbi tématerületeken belül választhatnak témát.

1.

Félvezetők, napelemek és MEMS eszközök készítése, technológiája

FT

2.

Félvezető eszközök mérése, mérőrendszerek fejlesztése, képfeldolgozás

MT

3.

Mikrofluidikai rendszerek tervezése, mérése

MI

4.

Digitális és Analóg integrált áramkörök tervezése

AT

5.

Elektrotermikus, technológiai szimuláció és modellezés

SM

6.

Tervezés programozható eszközökkel

TP

7.

Informatika, internet alapú kommunikáció, programozás

IT

8.

Űrtechnológia, műholdfejlesztés

UT

Jelentkezéshez kérjük, hogy a tanszék elektronikus oktatási felületén (http://edu.eet.bme.hu) az Önálló laboratórium 2015/2016 2. félév kurzusban a Jelentkezési lapot látogassa meg! FIGYELEM Minden esetben szükséges tanszéki konzulenst választani! FIGYELEM Minden esetben egyeztessen a téma konzulensével!

A kurzus beiratkozási kódja: EETonlab2016 (Beiratkozás és feladatválasztás 2015. február 2-től)

FIGYELEM a feladatválasztás előfeltétele a megfelelő Önálló laboratórium c. tárgy felvétele a Neptunban (VI

EExxxx kódú)!

Az oktatási felülethez való regisztrációt a [email protected] címen kérhet. Túljelentkezés esetén a konzulenssel történő utólagos egyeztetés szükséges. Szürke témák egyelőre bizonytalanok!

Témakiírások jegyzéke FT1.

C-V módszerek a mikroelektronikában, mikromechanikában és mikrofluidikában ......... 5

FT2.

Termikus-elektromos mikroáramkörök ............................................................................. 5

FT3.

Agy-gép interfészek (Brain-computer interfaces – BCI) fejlesztése ................................. 6

FT4

Integrált áramkör tervezése ............................................................................................... 7

FT5

IoT rendszer illesztése ....................................................................................................... 7

FT6.

Nanoszál alapú térvezérlésű tranzisztor (FET) készítése és jellemzése ............................ 7

FT7

Újszerű tokozási technológiák fejlesztése testszövetbe implantálható bioszenzorokhoz . 8

FT8

MEMS érzékelők flexibilis tokozása termoszonikus kötéssel .......................................... 8

FT9

Piezoelektromos nanoszál alapú mechanikai érzékelők minősítése .................................. 8

FT10

Inverz tervezett nano-LED ................................................................................................ 8

MT1

„Intelligens” diagnosztikai laboratórium RFID mintatartókkal ....................................... 9

MT2.

Flexibilis hőmérséklet-eloszlás érzékelő kártya fejlesztése és karakterizálása ................. 9

MT3.

Mérőrendszer fejlesztése SiP eszközök integrált hűtőrendszereinek karakterizálására . 10

MT5

Teljesítmény LED-ek kombinált termikus, radiometriai és fotometriai vizsgálata ......... 11

MT6.

C-V mérések automatizálása ........................................................................................... 11

MT7.

Berendezés a választásos reakcióidő mérésére figuratív ingerforrásokkal. .................... 11

MT8.

Berendezés az egyensúly mérésére.................................................................................. 12

ÁT1.

Mikroprocesszorok VHDL modelljének elemzése.......................................................... 13

ÁT2.

Alkalmazás-specifikus mikroprocesszorok modellezése és szintézise ........................... 13

ÁT3.

C-fordító fejlesztése alkalmazás-specifikus mikroprocesszorhoz ................................... 14

ÁT4.

Szintetizálható tesztkörnyezet fejlesztése alkalmazás-specifikus mikroprocesszor gyorsító áramköreihez ................................................................................................................... 14

ÁT5.

Általános célú logikai analizátor IP fejlesztése ............................................................... 15

ÁT6.

Szintézisre optimalizált, SystemVerilog-alapú mikroprocesszoros rendszer fejlesztése 15

ÁT7.

Regiszter-átviteli szintű tervezés Bluespec SystemVerilog (BSV) nyelven ................... 16

ÁT8.

System-on-Chip eszközök rezonáns órajelelosztó hálózatainak áramkörei .................... 16

SM1

LEDes hűtőrendszerek vizsgálata .................................................................................... 17

SM2

Magnetoforézis szimulációja és megvalósítása CD-meghajtóval ................................... 17

SM3

Logi-termikus szimulátor továbbfejlesztése .................................................................... 18

TP1

Épületautomatizálás Raspberry Pi alapon ....................................................................... 19

TP2.

IP útválasztó (internetes router) megvalósítása programozható logikai eszközre ........... 19

IT1.

Linux biztonsági kérdései ................................................................................................ 20

IT2.

Webes mérnöki együttműködés (collaborative engineering) .......................................... 20

IT3.

Fájlcserélő (P2P) hálózat létrehozása .............................................................................. 20

IT4.

P2P hálózat biztonságának vizsgálata ............................................................................. 20

IT5.

Távkamerás csővizsgáló eszköz kifejlesztése ................................................................. 21

IT6.

Az Unicode kódolással való kompatibilitást vizsgáló szoftver fejlesztése ..................... 21

IT7.

Felhasználói felület szimulátorhoz .................................................................................. 21

IT8.

Áramok megjelenítése három dimenzióban .................................................................... 21

IT9.

Klaszteranalízis Matlab vagy Octave szoftver segítségével ............................................ 22

IT10.

Dinamikus web-alkalmazás paleográfiai tudástárhoz ..................................................... 22

IT11.

Hatékony rajzfilmkészítő program készítése ................................................................... 22

IT12.

Bolygótérkép szerkesztő program ................................................................................... 23

IT13.

E-bookot készítő webes alkalmazás létrehozása ............................................................. 23

IT14.

Félvezető technológiai labor működésének webes támogatása ....................................... 24

IT15.

Webes alkalmazás a páros programozáshoz ................................................................... 24

IT16.

Bővítmény tematikus blog motorjának kiegészítésére ................................................... 24

IT17.

Tantárgyi adminisztrációs portál továbbfejlesztése ........................................................ 25

Önálló laboratórium témakiírások FT1.

C-V módszerek a mikroelektronikában, mikromechanikában és mikrofluidikában

Kapacitással jellemezhető rendszerek vizsgálatára alkalmas a kapacitás feszültségfüggésének vizsgálata. A félvezetők technológiájában elterjedten használatos C-V módszereket a BME EET az oktatásban és a kutatásban is alkalmazza. A feladat a C-V módszerek elméletének megismerése, a "klasszikus" félvezetős alkalmazásokon túlmenő területekre (MEMS, mikrofluidika) való kiterjesztése. A feladat diplomatervvé is fejleszthető. A feladatra maximum 1 hallgató jelentkezését várjuk! Konzulensek:

FT2.

Dr. Mizsei János

[email protected]

Termikus-elektromos mikroáramkörök

Az integrált áramkörökben a helyes működés eléréséhez figyelembe kell venni az egyes elemek közötti termikus kölcsönhatásokat is. A radikális méretcsökkentés következtében a termikus hatásokra jellemző sebesség a jelfeldolgozási sebesség közelébe kerül. Adódik a lehetőség: az eszközök termikus állapotának felhasználása információ tárolására, a hővezetés felhasználása információ feldolgozására és továbbításra. A termikus-elektromos integrált áramkör egyik, lehetséges alapanyaga a vanádium-dioxid (VO2 vagy VO2), kristályos anyag, mely kb. 67 °C felett fémes, alatta félvezető tulajdonságokat mutat. A fázisátmenet során többek között elektromos és optikai tulajdonságai is megváltoznak. A vanádium-dioxidból készített ellenállás a rajta fejlődő hő (illetve villamos térerő) miatt tirisztorszerű karakterisztikát mutat. Ilyen, és más, egyszerű ellenállások termikusan és elektromosan csatolt rendszere logikai kapuk rendszereként viselkedik. A feladat: megismerkedni a termikus-elektromos integrált áramkör megvalósításának fizikai alapjaival, technológiai kísérletek végzése a termikus-elektromos integrált áramköri modell-rendszerek nanométeres mérettartományban való megvalósítására, VO2 rétegszerkezetek kialakítása és vizsgálata, VO2 eszközök mérésének számítógépes vezérlése, termikus-elektromos integrált áramkör számítógépes modellezése. A munka egy hároméves kutatóprojekthez kapcsolódik, egy-egy hallgató számára egy vagy több részfeladatot jelölünk ki az aktuálisan szabad és elvégzendő feladatok közül, személyes egyeztetést követően. A témára 2 hallgató jelentkezését várjuk. A feladat részleteiben is diplomatervvé fejleszthető, PhD képzés keretében folytatható. Konzulensek:

Dr. Mizsei János

[email protected]

FT3. Agy-gép interfészek (Brain-computer interfaces – BCI) fejlesztése Az agy-gép interfészek (Brain-computer interfaces – BCI) az agy és az elektronikus eszközök közötti közvetlen kapcsolat kialakítását valósítják meg. Legelterjedtebbek az elektroenkefalográfia (EEG) alapú rendszerek, melyek non-invazív módon, a fejbőrre helyezett elektródok segítségével biztosítják a kapcsolatot. Ezek a rendszerek felhasználhatóak többek között végtagprotézisek, tolószékek, szórakoztatóelektronikai termékek gondolattal való irányításának megvalósítására. A koponya szigetelő hatása miatt a mért agyi jelek kis energiájúak és torzultak, ami miatt alacsony zajú hardverek és fejlett jelfeldolgozó algoritmusok alkalmazása válik szükségessé. A jelentkező tekintse át az agy-gép interfészek szakirodalmát, vegyen részt újfajta, alacsony zajú agyi elektródok hardveres fejlesztésében és BCI jelfeldolgozó algoritmusok implementálásában. A téma angol nyelvtudást igényel. Tapasztalatok MATLAB és C++ programozásban, 3D tervezésben és elektronikai hardvertervezésben előnyt jelentenek. A munkavégzés helye: MTA Természettudomnyi Kutatóközpont (Magyar Tudósok körútja 2. Q2 épület) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek:

Márton Gergely Ender Ferenc

[email protected] [email protected]

MTA-TTK MFA MEMS laboratórium témakiírásai FT4 Integrált áramkör tervezése A rendszer célja egy THz érzékelésére alkalmas detektor jelének erősítése és kondicionálása. A hallgató feladata: - Integrált áramköri tervezés, gyártásra előkészítés (UMC/AMS CMOS esetleg BiCMOS 180nm vagy jobb technológián), majd mérések elvégzése. - Áramkörök: erősítők, Power-on-Reset, oszcillátor. A tervezés. A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek Dr. Földesy Péter [email protected] Takács Gábor [email protected] Dr. Bognár György [email protected]

FT5 IoT rendszer illesztése A feladat célja egy demonstrációs platform létrehozása egy Intel Edison IoT board különféle kamerákhoz, kijelzőkhöz és egyéb szenzorokhoz történő illesztésével. A hallgató feladata: - Hardver illesztés megoldása - A rendszer linux programozása - Wifi/bluetooth használata A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Az intézetben a szükséges eszközök adottak. Konzulensek

Dr. Földesy Péter Dr. Timár András


FT6. Nanoszál alapú térvezérlésű tranzisztor (FET) készítése és jellemzése A hallgató feladata: - Szakirodalmazás és kísérleti munka - Félvezető nanoszálak növesztése és kontaktálása - Növesztett nanoszál, illetve az elkészített FET jellemzése Elvárások: - Félvezetői fizika és technológia ismerete - Angol nyelv ismerete - A témára egy MSc hallgató jelentkezését várjuk! A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek:

NguyenQuocKhánh Plesz Balázs


FT7 Újszerű tokozási technológiák fejlesztése testszövetbe implantálható bioszenzorokhoz A hallgató feladata olyan bioszenzorok tokozási módszereinek vizsgálata és továbbfejlesztése, melyek lehetőséget nyújtanak a testszövetbe történő hosszú távú beültetésre is. A munka - irodalomkutatáson túl - magába foglalja a flipchip beültetési technika alkalmazását mikrochip interfészek mechanikai összeszereléséhez, NYHL tervezést, ill. elektromos minősítő mérések elvégzését is. A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek: Dr. Fekete Zoltán [email protected] Dr. Szabó Péter Gábor [email protected]

FT8 MEMS érzékelők flexibilis tokozása termoszonikus kötéssel A hallgató feladata az MTA EK MFA Mikrotechnológiai Laborjában üzemelő Fineplacer flip-chip beültető berendezés felhasználásával megvizsgálni, hogy az arany-arany termoszonikus kötés paraméterei miként befolyásolják a Si alapú, merev és a poliimid alapú, flexibilis MEMS hordozók kontaktusai között létesítendő kötés elektromos és mechanikai tulajdonságait. A labormunka magába a minősítő mérések kidolgozását és elvégzését is. A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek: Dr. Fekete Zoltán [email protected] Dr. Bognár György [email protected]

FT9 Piezoelektromos nanoszál alapú mechanikai érzékelők minősítése A hallgató feladata egy világon egyedülálló, piezoelektromos ZnO nanoszálból álló integrált erőmérőmátrix elektromechanikai vizsgálata atomi erőmikroszkóp (AFM) és egy pásztázó elektronmikroszkópba (SEM) szerelt mikromanipulátor tűvel. A kutatás hosszú távú célja olyan olcsó, standard Si technológiával előállítható, ultra-nagy felbontású tapintásérzékelő mátrixok kifejlesztése, mely több területen is alkalmazható lehet: pl. sejtkutatásban, orvosi implantátumokban vagy irány érzékeny érintőképernyőkben. A téma részben egy európai konzorciális kutatási projekthez kötődik (www.piezomat.eu). A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek: Dr. Volk János [email protected] Plesz Balázs [email protected]

FT10 Inverz tervezett nano-LED A kutatási téma célja olyan új típusú, nanoméretű kék-fénykibocsátó diódákból (LED) álló integrált eszközdemonstrálása, melyekkel megnövelt hatásfokú, irányított sugárzás valósítható meg. Ehhez a működési elv elméleti szimulációja és az előállítási technológia már adottak. A hallgató feladata az eszköz geometriájának inverz tervezése a felhasználandó anyaghoz igazodva (InGaN/GaN multi-kvantumgödör szerkezet), valamint az eszköz elkészítése, ill. tesztelése. A hallgató a munkájához hazánkban egyedülálló nanopreparációs infrastruktúrát (pl. elektronsugaras litográfiai rendszert), korszerű mérési eszközöket és szimulációs szoftvereket használhat. A munkavégzés helye: MTA EK MFA (KFKI campus, Csillebérc) – min. heti 1 teljes nap. Konzulensek: Dr. Volk János [email protected] Plesz Balázs [email protected]

MT1 „Intelligens” diagnosztikai laboratórium RFID mintatartókkal Orvosdiagnosztikiai laboratóriumok és biobankok több ezer mintát tartanak nyilván és kezelnek egyidejűleg. A minták azonosítása a legtöbb helyen vonalkóddal történik, ezt váltaná föl az EET által egy EU projekt keretében megvalósuló intelligens minta menedzsment rendszer, ahol a minták azonosítása RFID tagekkel történik, melyeket a mintatartó csövekbe integrálunk. Ebbe a munkába kapcsolódhat be egy vagy több hallgató számos különböző témában az eszközfejlesztéstől a hardverépítésen át a webes és szoftverfejlesztésig. Feltételek: Programozható eszközökkel való hardver fejlesztési tapasztalat előnyt jelent. PCB tervezés, webfejlesztés, adatbáziskezelés, LabVIEW vagy C, C++ ismeretek, antenna tervezés tapasztalat előnyt jelent. A feladatra több hallgató is jelentkezhet, a jelentkezők felvételi beszélgetésen és felvételi teszten vesznek részt. Az önálló labor téma diplomamunkaként is folytatható! Sikeres munkavégzés esetén TDK részvétel javasolt! Konzulens:

Ender Ferenc

[email protected]

MT2. Flexibilis hőmérséklet-eloszlás érzékelő kártya fejlesztése és karakterizálása A tanszéken korábbiakban kifejlesztett felületi hőmérséklet-eloszlás érzékelő kártya alkalmazásával lehetővé vált működő elektronikai egységekben, számítógép házakban (ATX, BTX) illetve rack szekrényekben található áramköri kártyák és modulok hőmérséklet-eloszlásának érintésmentes, kvalitatív meghatározása. A fő cél a legmelegebb pontok helyeinek (ún. hot-spot) a meghatározása a vizsgált kártyák felületén. Ugyanis a legmelegebb pontok meghatározásával, az ott található alkatrészek áttervezésével vagy az elhelyezés optimalizációjával lehetőség nyílik az eszköz hőmérsékletének, így a meghibásodás valószínűségének a csökkentésére. Az önálló laboratóriumi munka keretében egy új, rendkívül vékony (10..25um) flexibilis hordozón kialakított érzékelő kártya tervezése, gyártás előkészítése, majd karakterizáló mérések elvégzése a feladat! Az elkészült érzékelő kártya időállandójának, így válaszidejének a csökkentése a fejlesztési munka fő célja. További lehetséges célja az önálló laboratóriumi munkának egy diszkrét MEMS érzékelők mátrix elrendezésén alapuló szenzorkártya fejlesztése, illetve egy diszkrét bolometer MEMS érzékelőt tartalmazó szenzor segítségével emisszivitás mérő rendszer fejlesztése. Az önálló laboratóriumi munka egy másik lehetséges célja a már meglévő érzékelő kártyá(k)hoz egy a számítógépek USB portjára kapcsolódó univerzális kiolvasó áramkör tervezése, ami a mátrix elrendezésben elhelyezkedő szenzorokat egyenként címezve kiolvassa a szenzor áramkörök hőmérsékletét és ezeket az értékeket továbbítja a számítógép felé.. Programozható eszközökkel való hardverfejlesztési tapasztalat előnyt jelent. A feladatra maximum 2 fő hallgató jelentkezését várjuk! Az önálló labor téma diplomamunkaként is folytatható! Sikeres munkavégzés esetén TDK részvétel javasolt! Konzulens:

Dr. Bognár György

[email protected]

MT3. Mérőrendszer fejlesztése SiP eszközök integrált hűtőrendszereinek karakterizálására Integrált áramkörökben az egységnyi felületre eső disszipációsűrűség folyamatosan növekszik. Ezt fokozza a különböző 3D tokozási eljárások (stacked die struktúrák, System-in-Package integráció, stb.) egyre szélesebb körű való elterjedése. Kiemelt jelentőségű probléma ezen nagyteljesítményű eszközök hatékony hűtésének megoldása, illetve a kialakított integrált hűtőeszközök validatív karakterizálása. A tanszéken több éves kutató-fejlesztő munka keretében már kidolgozásra került egy mérőrendszer amely alkalmas integrált mikrocsatornás hűtőeszközök karakterizálása. Alkalmazásával a levegő áramlási sebességétől függő R thca hőellenállás karakterisztika meghatározhatóvá válik. Az önálló laboratórium keretében a jelentkező hallgató feladata ennek a mérőrendszernek továbbfejlesztése és felkészítése folyadék halmazállapotú hűtőközegek áramoltatására és az folyadékáramoltatással működő integrált hűtőeszközök karakterizálására. Ehhez szükséges új kialakítású, integrált mikrocsatornás hűtőeszközt tartalmazó félvezető minták elkészítése is a tanszéki félvezető laboratóriumban. A munka rendkívül gyakorlatias, szerteágazó és problémaorientált gondolkodást igényel a jelentkezőtől! Az önálló labor téma diplomamunkaként is folytatható! Sikeres munkavégzés esetén TDK részvétel javasolt! Aktív, eredményes munkavégzés esetén hallgatói ösztöndíj nyerhető! A feladatra több hallgató jelentkezését várjuk! Konzulens:

Takács Gábor Dr. Bognár György Dr. Szabó Péter Plesz Balázs Dr. Földváry-Bándy Enikő

[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

MT4. Vezeték nélküli tápellátás CPS alapú mobil laboratóriumi eszközökhöz alacsony hőmérsékletű alkalmazásokban Kapcsolódjon be egy a tanszéken már futó EU projekt orvos biológiai műszerfejlesztésébe. Laboratóriumi mintabank (lásd MT2 téma) nyilvántartó rendszerének alegységeinek tápellátását kell megvalósítani, vezeték nélküli, induktív elven. Tekintse át a jelenleg mobil eszközökben használt vezeték nélküli tápellátási lehetőségeket, csoportosítsa, osztályozza őket a vonatkozó szakirodalom áttekintése és bemutatása után. Vizsgálja meg, mely módszerek alkalmasak alacsony – néhány 10W nagyságrendű –, de állandó teljesítményt és 100%-os rendelkezésre állást biztosító rendszerek megvalósítására. További elvárás hogy extrém alacsony üzemi hőmérséklet mellett is működő képes legyen az áramkör. A munka során a szükséges elméleti ismeretek elsajátításán túl, áramkör tervezési, szimulációs és hardverépítési feladatokban vehet részt a hallgató. Feltételek: Programozható eszközökkel való hardver fejlesztési tapasztalat előnyt jelent. PCB tervezés, analóg és digitalis tervezés diszkrét eszközökkel, C, C++ ismeretek, hangolt körök és antenna tervezés tapasztalat előnyt jelent. A feladatra egy hallgató jelentkezhet, a jelentkezők felvételi elbeszélgetésen vesznek részt. Az önálló labor téma diplomamunkaként is folytatható! Sikeres munkavégzés esetén TDK részvétel javasolt! Konzulens:

Hantos Gusztáv

[email protected]

MT5 Teljesítmény LED-ek kombinált termikus, radiometriai és fotometriai vizsgálata A korszerű, nagyteljesítményű világító diódák (LED-ek) egyre nagyobb számban jelennek meg mind beltéri, mind kültéri felhasználásokban. A korábban csak indikátorként alkalmazott szilárdtest fényforrások napjainkban már felülmúlják az izzólámpákat és fénycsöveket hatásfokban és várt élettartamban egyaránt. Az autóipar, a szórakoztató ipar és a világítástechnika is egyre gyakrabban épít be világító diódákat. A LED-ek működése azonban erősen hőmérsékletfüggő, melyet a működési paraméterek (és a külső hőmérséklet) határozzák meg, ebből kifolyólag a karakterizáció multi-domain feladat. A munka során a hallgató feladata: -

Ismerkedjen meg a korszerű LED-ek felépítésével és működésével Mutassa be a teljesítmény LED-ek kombinált mérési módszereit és a vonatkozó szabványokat Végezzen ismételt próbaméréseket a Tanszéken található LED-mérőállomás segítségével Adjon becslést a mérések megismételhetőségére és a mérési bizonytalanságra

A témára maximum 2 hallgató jelentkezését várjuk! Konzulens:

Hegedüs János

[email protected]

MT6. C-V mérések automatizálása A félvezetők technológiájában elterjedten használatos C-V módszereket a BME EET az oktatásban és a kutatásban is alkalmazza. Az eddigi mérőrendszer kiváltására egy korszerű műszerekből összeállított, felhasználóbarát, automatizált mérési összeállítása vált szükségessé. A feladat a C-V módszerek elméletének megismerése, az automatizált mérések céljaira alkalmas elrendezés összeállítása, különféle mérési eljárások (pl. C-V, C-T) automatizálása LabVIEW grafikus programozási környezet VAGY valamilyen (NI VISA támogatással rendelkező, a hallgató által ismert) magas szintű programozási nyelv (pl. C#) és a rendelkezésre álló hardver eszközök felhasználásával. A kidolgozott rendszer a BME EET-n bevezetésre kerül az oktatásba és a kutatásba. LabVIEW-s megvalósítás esetén ajánljuk a Virtuális műszerek a mérnöki gyakorlatban c. választható tanszéki tárgy párhuzamos felvételét (tavaszi félév). A feladat diplomatervvé is fejleszthető. A feladatra maximum 1 hallgató jelentkezését várjuk! Konzulensek:

MT7.

Dr. Mizsei János Berényi Csaba


Berendezés a választásos reakcióidő mérésére figuratív ingerforrásokkal.

Alkalmazási terület: orvosbiológiai műszer és méréstechnika. További információ és felvilágosítás: Dr. Bretz Károly DSc A munka célszerűen diplomaterv alapjául szolgál és a publikációs lehetőség is fennáll. A munkavégzés helye: BME EET, Semmelweis Egyetem Konzulensek:

Dr. Bretz Károly

[email protected]

MT8.

Berendezés az egyensúly mérésére.

Alkalmazási terület: orvosbiológiai műszer és méréstechnika. További információ és felvilágosítás: Dr. Bretz Károly DSc A munka célszerűen diplomaterv alapjául szolgál és a publikációs lehetőség is fennáll. A munkavégzés helye: BME EET, Semmelweis Egyetem Konzulensek:

Dr. Bretz Károly

[email protected]

ÁT1. Mikroprocesszorok VHDL modelljének elemzése Ismerkedjen meg a világ egyik legelterjedtebb hardvermodellező nyelvével, a VHDL-lel. A szakirodalom tanulmányozása alapján tekintse át a mikroprocesszorok fajtáit, megvalósítás, teljesítmény alapján, különös tekintettel a VHDL nyelven megvalósított modellekre. Szimulációs és szintézis vizsgálatok alapján hasonlítsa össze a megismert modelleket, a kapott eredmények alapján értékelje azokat. Tegyen javaslatot egyes különleges alkalmazásokra optimalizált mikroprocesszor architektúrára. A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

ÁT2.

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

Alkalmazás-specifikus mikroprocesszorok modellezése és szintézise

Irodalomkutatás Ismerkedjen meg az alkalmazás-specifikus mikroprocesszorokkal (Application-Specific Instruction Set Processor, ASIP), tervezési módszereikkel és alkalmazási területeikkel. Vizsgálja meg egy a konzulens által rendelkezésre bocsátott, a hardveres gyorsítás elvét megvalósító alkalmazás-specifikus mikroprocesszor (accelerator-based ASIP) utasításkészlet-architektúráját, különös tekintettel a gyorsító áramkör interfészére, lehetőségeire, korlátaira. A megvalósítandó feladat Készítsen utasításkészlet-szimulátort, amely a megismert mikroprocesszor utasításkészletét modellezi. A szimulátorral szemben támasztott követelmények: o Írja le a mikroprocesszor összes utasítását, beleértve a gyorsító áramkört hívó „accel” utasítást is. o Az „accel” utasítás modelljének könnyen módosíthatónak kel lennie a feladat további részeinek hatékony megvalósítása érdekében. A konzulenssel egyeztetve válasszon ki egy alkalmazási területet, amelyre a mikroprocesszor optimalizálható. Az elkészített szimulátor segítségével határozza meg a gyorsító áramkör pontos specifikációját úgy, hogy az a lehető legjobban illeszkedjen a kiválasztott alkalmazási terület igényeihez. A specifikáció elkészítésekor a gyorsító áramkör hardveres megvalósíthatóságát és várható erőforrás-igényét is vegye figyelembe. Ajánlások a hardveres gyorsító funkciójára és az alkalmazási területre (a hallgató által ajánlott egyéb funkciók és alkalmazási területek is szóba jöhetnek): o Osztás Goldschmidt algoritmussal o CORDIC algoritmus o Taylor-soros függvényközelítés o Fourier-analízis o Mátrixműveletek o Klaszteranalízis Készítse el a gyorsító áramkör szintézisre optimalizált hardvermodelljét és szimulációval ellenőrizze a működését. Az elkészített hardvermodellt építse be a vizsgált utasításkészlet-architektúrát megvalósító mikroprocesszor RTL modelljébe, amelyet a konzulens bocsát a rendelkezésére. Tesztprogramok futtatásával ellenőrizze a modell helyes működését. Vizsgálja meg a hardveres gyorsítás hatását különböző algoritmusok futtatásához szükséges gépi ciklusok számára. Becsülje meg a gyorsítás hatását az algoritmusok futásidejére. Szintetizálja a kész mikroprocesszor modellt a konzulenssel egyeztetett technológiára és vizsgálja meg a kapott rendszer erőforrás-igényét. A feladatra MSc. hallgatók jelentkezését javasoljuk! A feladat megvalósítására fordítandó idő minimum 2 félév! Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT3. C-fordító fejlesztése alkalmazás-specifikus mikroprocesszorhoz Irodalomkutatás Ismerkedjen meg az alkalmazás-specifikus mikroprocesszorokkal (Application-Specific Instruction Set Processor, ASIP), tervezési módszereikkel és alkalmazási területeikkel. Vizsgálja meg egy a konzulens által rendelkezésre bocsátott, a hardveres gyorsítás elvét megvalósító alkalmazás-specifikus mikroprocesszor utasításkészletarchitektúráját, különös tekintettel a gyorsító áramkör interfészére, lehetőségeire, korlátaira. Ismerkedjen meg a magas szintű programozási nyelvek felépítésével és nyelvi eszközeik assembly megvalósításának lehetőségeivel, figyelembe véve a konzulens által rendelkezésre bocsátott utasításkészlet-architektúra jellegzetességeit A megvalósítandó feladat o A konzulenssel egyeztetve határozza meg a C programozási nyelv eszközeinek egy részhalmazát, amely alkalmas a vizsgált mikroprocesszor funkcionális verifikációjához szükséges algoritmusok leírására! o Készítsen fordító szoftvert, amely C nyelven megfogalmazott – a fenti korlátozásokat figyelembe vevő forráskód alapján a mikroprocesszor gépi kódját annak RTL tesztkörnyezetébe illeszthető formában állítja elő! A feladat megoldása során felhasználhatja a mikroprocesszor már rendelkezésre álló assembler fordítóját. o A C-fordító helyes működését tesztprogramok kifejlesztésével, lefordításával és a mikroprocesszor RTL modelljén való futtatásával igazolja! o Készítsen felhasználói dokumentációt a C-fordító működéséről, használatáról és korlátairól! A témára maximum 1 hallgató jelentkezését várjuk! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT4. Szintetizálható tesztkörnyezet fejlesztése alkalmazás-specifikus mikroprocesszor gyorsító áramköreihez Irodalomkutatás Ismerkedjen meg az alkalmazás-specifikus mikroprocesszorok (Application-Specific Instruction Set Processor, ASIP) típusaival, felépítésükkel és alkalmazási területeikkel. Vizsgálja meg egy a konzulens által rendelkezésre bocsátott, a hardveres gyorsítás elvét megvalósító alkalmazás-specifikus mikroprocesszor (accelerator-based ASIP) gyorsító áramkörének interfészét. Tekintse át a digitális rendszerek funkcionális verifikációjának és strukturális tesztelésének elméletét és módszereit. A megvalósítandó feladat Tervezzen meg egy HDL-alapú verifikációs környezetet, amely tetszőleges, a konzulens által rendelkezésre bocsátott ASIP-ba integrálható gyorsító áramkör esetén felhasználható a funkcionalitás helyességének ellenőrzésére. A tesztkörnyezetnek nemcsak szimulációs környezetben való használatra, hanem FPGA technológiára való szintézisre is alkalmasnak kell lennie. o A tesztkörnyezet rendszertervének elkészítése után készítse el annak VHDL modelljét. A modell helyességét szimulációs környezetben ellenőrizze. o Szintetizálja a tesztkörnyezetet a konzulenssel egyeztetett technológiára. o Ellenőrizze a tesztkörnyezet alapfunkcióit, majd egy gyorsító áramkört felhasználva igazolja a tesztkörnyezet alkalmazhatóságát. A feladat megvalósítására fordítandó idő minimum 2 félév! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT5. Általános célú logikai analizátor IP fejlesztése Irodalomkutatás A szakirodalom tanulmányozásával ismerkedjen meg az összetett digitális rendszerek verifikációjának témakörével, alapfogalmaival. Tanulmányozza az FPGA-alapú szintetizálható logikai analizátorok funkcióit, felépítését és működését. Hasonlítsa össze a két legnagyobb FPGA gyártó termékeit (Xilinx ChipScope és Altera SignalTap) A megvalósítandó feladat o Tervezzen meg egy általános célú, ASIC és FPGA technológiára egyaránt szintetizálható logikai analizátor egységet: o Készítsen követelményspecifikációt, amely a tervezendő rendszer alapfunkcióit definiálja. o Készítsen a követelményspecifikációnak megfelelő rendszertervet. o A rendszerterv alapján készítse el a logikai analizátor egység szintetizálható RTL modelljét VHDL, Verilog vagy SystemVerilog nyelven. o Az elkészített RTL modell funkcionális verifikációjához készítsen HDL tesztkörnyezetet. Végezzen teljes körű funkcionális verifikációt. o Szintetizálja a verifikált RTL modellt a konzulenssel egyeztetett technológiára. o Ellenőrizze a rendszer működését valós áramköri környezetben. A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT6. Szintézisre optimalizált, SystemVerilog-alapú mikroprocesszoros rendszer fejlesztése Irodalomkutatás Ismerkedjen meg a SystemVerilog hardvermodellező nyelvvel, különös tekintettel a nyelv szintetizálható részhalmazára. Tanulmányozza azokat a szintaktikai és szemantikai elemeket, amelyek a Verilog nyelv hiányosságait hivatottak kijavítani. A szakirodalom tanulmányozásával gyűjtse össze a mikroprocesszoros rendszerek modellezésének legfontosabb ismereteit. A megvalósítandó feladat o Készítsen követelményspecifikációt a megvalósítandó mikroprocesszoros rendszerhez. A követelményspecifikációban térjen ki a következő részletekre: o a mikroprocesszoros rendszer szerkezeti elemei (központi egység, memória, periféria-áramkörök) o követelmények a központi egység utasításkészletével kapcsolatban o a rendszer programozói interfésze o A követelményspecifikáció alapján készítsen részletes rendszertervet: o a rendszer komponensei és a köztük lévő kommunikációs interfészek részletes leírása o a központi egység által megvalósított utasításkészlet-architektúra dokumentálása o a programozói interfész leírása szimulációs környezetben és valós áramköri környezetben (FPGA technológiára szintetizálva) o Készítse el a rendszer szintetizálható SystemVerilog modelljét. o A SystemVeriog modell helyességét szimulációs környezetben igazolja. o Szintetizálja a SystemVerilog modellt FPGA technológiára. o A szintetizált áramkör működésének helyességét post-place&route szimulációval és valós áramköri környezetben végzett teszteléssel is igazolja. A feladat megvalósítására fordítandó idő minimum 2 félév! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT7. Regiszter-átviteli szintű tervezés Bluespec SystemVerilog (BSV) nyelven Irodalomkutatás Ismerkedjen meg a Bluespec SystemVerilog (BSV) nyelvvel és az erre épülő hardvertervezés folyamatával. Hasonlítsa össze a BSV-alapú hardvertervezést és a klasszikus RTL tervezést a fejlesztési idő és az áramkörszintézis hatékonysága szempontjából. A megvalósítandó feladat A konzulenssel egyeztetett specifikáció alapján tervezzen digitális áramkört a BSV nyelv és az arra épülő szoftver eszközök segítségével. Végezze el a BSV modell szintézisét FPGA vagy standard cellás ASIC technológiára és minősítse az áramkört erőforrásigény, maximális órajelfrekvencia és fogyasztás szempontjából. Javasolt tervezési feladatok (a konzulenssel való egyeztetés után egyéb tervezési feladat is elfogadható): o o o o o o o o

Shift&add szorzó egység Shift&subtract osztó egység Osztás Goldschmidt algoritmussal Futásidőben konfigurálható FIR szűrő Tárolt programú mikroprocesszor adott utasításkészlet-architektúra alapján CORDIC algoritmus Taylor-polinomos függvényközelítés FFT

A témára maximum 2 hallgató jelentkezését várjuk! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Horváth Péter

[email protected]

ÁT8. System-on-Chip eszközök rezonáns órajelelosztó hálózatainak áramkörei Modern processzorokban (pl.: PS4, XBOX ONE rendszerchipjei), nagysebességű digitális jelfeldolgozó integrált áramkörökben (DSP) az alacsony fogyasztású, hatékony órajelelosztás kulcsfontosságú kérdéssé vált. A fogyasztás csökkentése érdekében az áramkörök leggyakrabban nem a maximális megengedett órajel frekvencián, hanem annak töredékén működnek. Így a maximális frekvenciára hangolt rezonáns órajelelosztó hálózat mellé egy "hagyományos kialakítású" órajelelosztó rendszert is realizálni kell (aminek már állítható a frekvenciája). Ilyen például az AMD Piledriver architektúrájú processzor magjai. A tudományos kutató+fejlesztő munka célja egy hangolható, állítható frekvenciájú rezonáns órajelelosztó hálózat architektúrájának és áramköreinek a kutatása, megvalósítása és realizálása. A munkát 350nm (későbbiekben 180nm) CMOS technológián, az iparban elterjedten használt modern CAD tervezőrendszeren kell végezni. A hallgató a munkája során megismerkedik a legkorszerűbb processzor architektúrák és órajelelosztó hálózatok (AMD Piledriver, IBM-SONY-Toshiba CELL, Cyclos Resonant clock mesh technology) felépítésénél és működésével. A feladatra maximum 2 fő hallgató jelentkezését várjuk! Az önálló labor téma diplomamunkaként is folytatható! Sikeres munkavégzés esetén TDK részvétel javasolt! Munkavégzés helye: Elektronikus Eszközök Tanszéke, IC és MEMS tervező laboratórium Konzulens:

Dr. Bognár György

[email protected]

SM1 LEDes hűtőrendszerek vizsgálata A LED-ek elterjedésével, és az egyre kompaktabb kialakítással az ilyen világítóberendezések teljesítménysűrűsége megugrott. Ezzel együtt egyre sürgetőbb problémává vált a nagy hőteljesítmény elvezetése. A dolgozat célja egy LED hűtési rendszer CFD szimulációjának elkészítése. Irodalomkutatás: Az Önálló laboratórium célja a passzív hűtési rendszerek feltérképezése hatékonyság szerint. A hallgatónak meg kell keresnie és össze kell foglalnia a mai technológiai megoldásokat, azok hatékonyságát, illetve alapvető fizikai elveit figyelembe véve. Szimuláció: A hallgatónak önálló CFD szimulációt kell készítenie, mellyel a hőleadási tulajdonságok megjósolhatóak. A szimulációban egy valós hűtési rendszert kell tesztelni. Kísérlet: A hallgató témavezetőjével együtt kísérletet végez a szimulált eredmények validálására, különös tekintettel a kéményeffektus mérésére. Feltétel jelentkezéskor: Villamosmérnöki, vagy Fizika alapszakos végzettség, Méréstechnikai ismeretek, legalább középfokú angol nyelvtudás, türelem a CFD szimulációhoz.

A feladat megvalósítására fordítandó idő minimum 2 félév! Több hallgató is jelentkezhet! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. Konzulens:

Németh Márton

[email protected]

SM2 Magnetoforézis szimulációja és megvalósítása CD-meghajtóval A magnetoforézis, az elektroforézishez hasonlóan kémiai- és biokémiai analízáló módszer, melynél az iontöltéssel rendelkező molekulákat egy külső térben való mozgásuk alapján tömeg szerint elkülöníthetjük. Az önálló laboratóriumi feladat egy forgó korongon elhelyezkedő kis átmérőjű csőben található molekulák hasonló vizsgálatát célozza meg. Irodalomkutatás: A hallgatónak az irodalomból meg kell ismerkednie az elektrofozéris, és a magnetoforézis technikájával, a remanens mágnesek terét leíró egyenletekkel, és javaslatot kell tennie a megvalósítandó rendszer paramétereire. Szimuláció: A hallgatónak önálló szimulációt kell készítenie, mellyel a különböző molekulák, a mágneses tér és a centrifugális erő hatására, stabil helyzete megadható Kísérlet: Egyetlen forgó csőben elhelyezkedő, kiválasztott ion esetén a modell validálása, akár optikai kiolvasással, akár szeparálással. Feltétel jelentkezéskor: Villamosmérnöki, Fizika, Vegyész alapszakos végzettség, Hardware-es ismeretek, legalább középfokú angol nyelvtudás.

A feladat megvalósítására fordítandó idő minimum 2 félév! Több hallgató is jelentkezhet! A feladat diplomatervvé is fejleszthető. A megvalósult kísérleti elrendezés megvalósulása esetén TDK-n, vagy egyéb tudományos konferencián való bemutatás javasolt. Konzulens:

Németh Márton

[email protected]

SM3 Logi-termikus szimulátor továbbfejlesztése Logi-termikus szimuláció során egy digitális áramkör funkcionális viselkedésével egy időben a termikus viselkedését is modellezni lehet. A tanszéken fejlesztett logi-termikus szimulátor motor egy logikai és egy termikus motor összekapcsolásával valósítja meg ezt a szimulációs paradigmát. A hallgató feladata ennek a szimulátor keretrendszernek a továbbfejlesztése. Példák:  VHDL és/vagy Verilog frontend illesztése a logi-termikus szimulátor keretrendszerhez VHPI és/vagy VPI programozói interfészek felhasználásával  Előzetes layout, és a 3D IC struktúrájának leírására alkalmas szöveges fájlformátum specifikálása, az ehhez tartozó parser megvalósítása és a keretrendszerhez illesztése  grafikus felhasználói felület implementálása A feladatra jelentkező hallgatótól elvárás a C és C++ programnyelvek készség szintű illetve alapvető Linux felhasználói ismeretek, SystemC, Verilog és/vagy VHDL nyelvek ismerete előnyt jelent. Konzulens:

Jani Lázár

[email protected]

TP1 Épületautomatizálás Raspberry Pi alapon A jelenleg kapható épületautomatizálási rendszerek, a hardver eszközök fejlettségi szintjétől messze elmaradnak, testreszabhatóságuk pedig kérdéses. A feladat egy - Raspberry Pi alapon megvalósított - automatizálási keretrendszer fejlesztése. Tekintse át a "smart home" érzékelők és beavatkozók típusait, csatlakoztatási módjait. Dolgozza ki a Raspberry Pi-hoz történő illesztés áramköreit, lehetőség szerint minél egyszerűbb és költséghatékonyabb módon. Készítsen szerver programot a Raspberry Pi-ra, amivel egy mobil vagy web alapú alkalmazással a rendszer vezérelhető. A feladat diplomatervvé is fejleszthető. A feladatra maximum 2 hallgató jelentkezését várjuk! Konzulens:

Dr. Végh Gerzson Dr. Ress Sándor Dr. Bognár György

[email protected] [email protected] [email protected]

TP2. IP útválasztó (internetes router) megvalósítása programozható logikai eszközre Ismerkedjen meg a világ egyik legelterjedtebb hardvermodellező nyelvével, a VHDL-lel. Tervezze meg egy IP útválasztó (router) szoftverjét és hardverjét megvalósító digitális áramköri modellt VHDL-ben, és a Mentor Graphics tanszéki tervezőrendszer segítségével valósítsa azt meg programozható logikai eszközön (FPGA vagy EPLD). A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT1. Linux biztonsági kérdései Tanulmányozza a Linux operációs rendszer különböző változatait, hasonlítsa össze azokat, és ennek alapján válasszon ki egyet, amelyet feltelepít egy szerver számítógépre. Határozza meg a szerver biztonsági követelményeit és ennek szoftver feltételeit, majd úgy alakítsa ki az operációs rendszer konfigurációját, hogy minél nagyobb biztonságot nyújtson a szerver felhasználóinak. A feladat megoldásához programozási vagy informatikai előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT2. Webes mérnöki együttműködés (collaborative engineering) Ismerkedjen meg az internetes mérnöki együttműködés (collaborative engineering) fogalmával és gyakorlati alkalmazásával. Hasonlítsa össze a web-alapú és az egyenrangú (P2P) hálózatokon alapuló együttműködési lehetőségeket. Az összegyűjtött ismeretek alapján tegyen javaslatot egy egyszerű, a mérnöki együttműködést megvalósító rendszer kialakítására. A következő félévek során valósítsa meg a kidolgozott egyszerű rendszert. A feladat megoldásához programozási vagy informatikai előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT3. Fájlcserélő (P2P) hálózat létrehozása Tanulmányozza a jelenleg az Interneten működő alkalmazási szintű hálózatokat, pl. Limeware, Morpheus, Kazaa, Napster, Yoid, Scribe, stb. Hasonlítsa össze és minősítse ezeket főbb jellemzőik alapján. Hozzon létre alkalmazás szintű egyenrangú (P2P), a hagyományos IP feletti átfedő (overlay) hálózatot. Valósítson meg ezzel a hálózattal fájlmegosztást vagy alkalmazási szintű többesadást. Vizsgálja meg az alkalmazási és az IP többesadás együttműködésének lehetőségét. A feladat megoldásához programozási vagy informatikai előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT4. P2P hálózat biztonságának vizsgálata Tanulmányozza a jelenleg az Interneten működő egyenrangú (P2P) hálózatokat, pl. Freenet, Gnutella, DC, Kazaa, CAN, Chord, OpenDHT. Hasonlítsa ezeket össze főbb jellemzőik és alkalmazási módjaik alapján. Minősítse az egyes hálózatokat biztonság (támadhatóság), illetve megbízhatóság szempontjából. Hozzon létre egy egyenrangú egyedekből felépülő hálózatot megvalósító alkalmazást, amely titkosított adatátvitelt valósít meg, és képes ellenállni az esetleges beépülő rosszindulatú egyedeknek. A feladat megoldásához informatikai előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulensek:

Dr. Czirkos Zoltán Dr. Hosszú Gábor


IT5. Távkamerás csővizsgáló eszköz kifejlesztése Tanulmányozza a rendelkezése álló képalkotó eszközöket, valamint a csővezetékek belső oldalának vizsgálatra alkalmas, képalkotó berendezéseket. A szakirodalmi adatok alapján tervezzen meg egy laboratóriumi körülmények között megvalósítható csővizsgáló berendezést. A berendezésnek egy parányi kamerát, egy, a kamera bevitelére alkalmas rugalmas vezetéket és a vezeték másik végén egy feldolgozó és illesztő egységet kell tartalmaznia. A megtervezett berendezést valósítsa meg, és ellenőrző vizsgálatokkal igazolja a helyes működését. A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT6. Az Unicode kódolással való kompatibilitást vizsgáló szoftver fejlesztése Tanulmányozza a karakterkódolások rendszerét, az ezzel kapcsolatos műszaki megoldásokat és módszereket. Ismerkedjen meg az Unicode szabvánnyal és az ezzel kapcsolatos alapelvekkel. Határozza meg azokat a beállítási követelményeket, aminek eleget kell tennie egy Microsoft Windows vagy egy Linux operációs rendszernek és egy rajta futó szoftvernek ahhoz, hogy az összes karaktert megfelelően jelenítse meg. Válasszon ki egy alkalmas programnyelvet, amelyen hozzon létre egy szoftvert a számítógépes kódolási beállítások ellenőrzésére. A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

IT7. Felhasználói felület szimulátorhoz A tanszéken kifejlesztett szimulátor segítségével különböző elektronikus eszközök termikus vagy elektrotermikus szimulációja végezhető el 2D vagy 3D modell alapján. A meglévő felhasználói felület a szimulátor egy régebbi változatához készült, amely nem támogatja a szimulátor jelenlegi és jövőbeli funkcióit. A feladat térbeli struktúra tervezését lehetővé tévő C++ program készítése. A struktúra tervezést 2D-ben végezzük, a keletkezett struktúrát 3D-ben is megjeleníthetjük. A szimuláció eredményét (pl. hőmérséklet-eloszlás) ugyanezen a struktúrán jelenítjük meg. A felhasználói felületnek elkészült egy kerete, ezt fel lehet használni a végleges változat elkészítéséhez. A jelentkezővel szemben elvárás a C/C++ nyelv magabiztos használata. A feladat elvégzéséhez nem szükséges a szimulációs eljárás ismerete, mert lényegében egy vektoros rajzolóprogram elkészítése a feladat a konzulens által előírt módon. A feladatra egy hallgató jelentkezését várjuk! A feladat diplomatervvé fejleszthető. Konzulens:

Dr. Pohl László

[email protected]

IT8. Áramok megjelenítése három dimenzióban A tanszéken kifejlesztett Sunred szimulátor program képes kiszámolni a hő ill. elektromos áram útját egy háromdimenziós szerkezetben. A hallgató feladata, hogy a kiszámolt, táblázatos formában adott hőáramokat ltáványosan, 3D-ben megjelenítő alkalmazást készítsen, mely jól érzékelteti, hogy a vizsgált szerkezet mely részein nagyobb az áramsűrűség, és hol kisebb. Az áramlást akár animáció segítségével is látványosabbá teheti. A feladatra maximum 1 hallgató jelentkezését várjuk Konzulens:

Dr. Pohl László

[email protected]

IT9. Klaszteranalízis Matlab vagy Octave szoftver segítségével A szakirodalomban tekintse át a klaszteranalízis alkalmazásával kapcsolatos legfontosabb ismereteket. Ismerkedjen meg a Matlab vagy az Octave matematikai programrendszerrel. Tervezzen meg egy programot a Matlab/Octave leíró nyelvén, amely egy olyan egyedekből álló halmazon végez el klaszteranalízist, amelyek csak felsorolt típusú paraméterekkel jellemezhetők. A szükséges további ismeretek a konzultációkon átadásra kerülnek. Valósítsa meg a kidolgozott módszert és ellenőrző vizsgálatokkal győződjön meg annak helyes működéséről. A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

IT10.

Dr. Hosszú Gábor

[email protected]

Dinamikus web-alkalmazás paleográfiai tudástárhoz

Tekintse át a számítógépes paleográfiában használatos informatikai eszközökről szóló szakirodalmat. Határozza meg a karakterszintű leszármazási információkat tartalmazó tudástárhoz szükséges adatok jellegét, majd ennek segítségével tervezze meg a tudástár adatstruktúráját. Tanulmányozza a MySQL adatbáziskezelő és a PHP webes kiegészítő nyelv szabályait és együttműködésüket. Ennek alapján tervezze meg a tudástárat tartalmazó adatbázist és az ehhez szükséges hozzáférést biztosító szoftvert. A kialakított web-alkalmazáshoz legyen adminisztrátori és felhasználói hozzáférési jogosultság és az azokhoz rendelt funkciókat kiszolgáló felület. Az elkészült szoftvert próbafuttatásokkal igazolja, az ehhez szükséges minta-adatmennyiséget töltse fel az adatbázisba. Határozza meg az alkalmazás továbbfejlesztésének lehetséges útjait.. A feladat megoldásához internetes vagy számítógépes tervezői előismeretekre nincs szükség. Többen is jelentkezhetnek a feladatra. További felvilágosítás a konzulenstől kapható. Konzulens:

IT11.

Dr. Hosszú Gábor Jeney György


Hatékony rajzfilmkészítő program készítése

A hosszú távú cél egy olyan szoftver készítése, amely önmagában alkalmas 2D és 3D rajzfilmek elkészítésére. A megcélzott hatékonyság: egy órai munkával egy percnyi rajzfilm elkészítése. A hallgató feladata, hogy kidolgozza egy ilyen komplex szoftver felépítését blokkvázlat szintjén. Gondolja végig, hogy milyen lépések során jön létre egy rajzfilm. Javasoljon elképzeléseket arra, hogyan lehet megközelíteni a kívánt hatékonyságot. Készítsen el egy olyan szoftvert, amely a javasolt blokkvázlat néhány elemét megvalósítja. A koncepció kidolgozásánál elég csak vagy a 2D, vagy csak a 3D rajzfilm létrehozásával foglalkoznia. A feladatra maximum 2 hallgató jelentkezését várjuk A feladat diplomatervvé fejleszthető. Konzulens:

Dr. Pohl László

[email protected]

IT12.

Bolygótérkép szerkesztő program

A cél egy nem műszaki szakember számára sci-fi/fantasy világ létrehozását segítő program létrehozása. A feladat, hogy településeket lehessen tervezni épületekkel, utakkal, a településeket összekötő utakkal bárhol a bolygó felszínén. A bolygó felszínének kialakításához is segítséget kell nyújtani: automatikusan, néhány paraméter beállításával lehessen létrehozni valósághű bolygófelszín struktúrát (szabálytalan szélű földrészek, hegyek, folyók, sivatagok, erdők, jégmezők, stb.). Az automatikusan létrejött felszínt utána a felhasználó tudja átalakítani. Nem cél, hogy az önálló labor keretében elkészüljön a minden igényt kielégítő, teljesen funkcionális program. Egy olyan alapprogramot kell készíteni, ami önmagában már használható, és később továbbfejleszthető a megcélzott képességekkel a teljes funkcionalitású program irányába. A feladat nagy kreativitást igényel, és nagy szabadságot biztosít a jelentkező hallgatónak a megvalósítás során. Fő szempont a kényelmes használat, az egyszerűség, áttekinthetőség (ergonomikus felület). A programot használó felhasználó minden tanulás nélkül legyen képes azt kezelni, és munkája során ne kelljen bosszankodnia amiatt, hogy a program nem az elvártnak megfelelően működik, tönkreteszi a korábbi munkáját, ésszerűtlenül korlátozza a lehetőségeit. A feladatra többen is jelentkezhetnek! A feladat diplomatervvé fejleszthető. Konzulens:

IT13.

Dr. Pohl László

[email protected]

E-bookot készítő webes alkalmazás létrehozása

Egy (nem létező) webes könyvesbolt a hallgató által választott formátumban szeretné letölthetővé tenni a könyveket a vevők számára. Az illegális terjesztés megakadályozása érdekében azt szeretné, ha a vevők által letöltött könyvek a könyvlapokon látható egyedi azonosítót tartalmaznának. Az azonosítót a könyvesbolt php-ben írt webes felülete biztosítja az e-book program számára, amely emellett megkapja az eredeti e-book fájlt is, amelybe bele kell írnia az azonosítót. A jelentkező feladata, hogy utánanézzen a különböző e-book formátumoknak, ismertesse ezek előnyeit-hátrányait; megvizsgálja, hogy lehetséges-e a könyvesbolt által kitűzött feladat megvalósítása, és ha igen, valósítsa is meg azt, vagy javasoljon hatékonyabb megoldást, és a konzulenssel egyeztetett módon azt valósítsa meg! A feladatra maximum 1 hallgató jelentkezését várjuk Konzulens:

Dr. Pohl László

[email protected]

IT14. Félvezető technológiai labor működésének webes támogatása A feladat az új félvezető technológiai labor működését segítő nyilvántartó rendszer fejlesztése PHP nyelven, MySQL adatbázis felhasználásával, a specifikációban való részvételtől a gyakorlatban jól használható rendszer elkészítéséig és Doxygen rendszerben történő dokumentálásáig. Alapvető elvárás az aktuális HTML és CSS előírások betartása, a bővíthetőség és ellenőrizhetőség érdekében átgondolt tervezés és részletes dokumentálás. A rendszernek képesnek kell lenni különböző jogosultsági szintek kezelésére, nyilván kell tartania a futó projekteket, laborfoglalásokat, használati naplót, fogyóeszközök leltárát. Fontos a jogosultsági szinttől függő (pl. publikus, felhasználói, adminisztrátori) kimutatások készítése (pl. laborfoglaltsági naptár, fogyóeszközkészlet), és az egyszerű, gyors kezelhetőség (pl. gépelés közbeni javaslatok felsorolásával segítve). A feladat folyamatos munkát és konzultációt igényel. A feladat szakdolgozattá/diplomatervvé is fejleszthető. A feladatra maximum 2 hallgató jelentkezését várjuk! Konzulensek:

Dr. Czirkos Zoltán

[email protected]

IT15. Webes alkalmazás a páros programozáshoz A Google Dokumentumok alkalmazás lehetővé teszi a felhasználóinak, hogy közösen szerkesszenek egy dokumentumot, egyszerre akár többen is. Az egyes felhasználók látják egymás szövegszerkesztési műveleteit, kijelöléseit, és egy külön ablakban beszélhetnek is egymással, hogy megvitassák a szerkesztési lépéseket. Egy másik webes alkalmazás, a codepad különféle nyelven, forráskódjukkal megadott programokat ellenőriz és futtat, szintén webes felületen mutatva a program futási eredményét vagy a fordítóprogram hibaüzeneteit. A feladat egy olyan webes alkalmazás fejlesztését tűzi ki célul, amely a fenti két ötletet egyesíti. A rendszer felhasználói, tipikusan programozást először tanuló hallgatók az alkalmazással közösen készítenék el az egyes programozási feladatok megoldásait, egymást segítve a tanulásban. A jelentkezővel szemben elvárás valamelyik szerver oldalon vagy kliens oldalon általában használt nyelv (Javascript, PHP stb.) magabiztos használata. A feladatra legfeljebb kettő hallgató jelentkezését várjuk! Konzulensek:

Dr. Czirkos Zoltán

[email protected]

IT16. Bővítmény tematikus blog motorjának kiegészítésére Az egyes tartalomkezelő programcsomagokhoz (pl. Drupal, Wiki) elérhetők olyan kiegészítések, amelyekkel a szerzők különféle grafikákkal, animációkkal egészíthetik ki a tartalmat. Szerkesztés közben ezeket az objektumokat pedig valamilyen jelölőnyelven (markup) fogalmazzák meg, szöveges formában, amelyet aztán a blogmotor szerver vagy kliens oldalon képpé vagy más formátumú médiává alakít. Ilyen bővítmény egy forráskódszínező, egy egyenletszerkesztő, vagy a sakktáblarajzoló, amelyet a Wikipedia is használ. A feladat egy ilyen elven működő bővítmény fejlesztése valamely elterjedt tartalomkezelő programcsomaghoz, blogmotorhoz, vagy saját tartalomkezelő programcsomag kiegészítéseként. A megjelenített tartalom többféle is lehet, pl. kotta, Rubik-kocka (célszerűen animációkkal) stb. A jelentkezővel szemben elvárás valamelyik szerver oldalon vagy kliens oldalon általában használt nyelv (Javascript, PHP stb.) magabiztos használata. A feladatra legfeljebb egy hallgató jelentkezését várjuk! Konzulensek:

Dr. Czirkos Zoltán

[email protected]

IT17. Tantárgyi adminisztrációs portál továbbfejlesztése A tanszék több tárgyának adminisztrációjára is használjuk az InfoC nevű programot. Ez a webes alkalmazás egy tantárgyi adminisztrációs portál, amely a tananyag rendszerezésére, hallgatói és oktatói adminisztrációra, a NEPTUN-nal való munka elősegítésére alkalmas. A feladat ennek a rendszernek a refaktorálása, továbbfejlesztése. Az elvégzett munkán keresztül a backend-ek fejlesztésével, adatbáziskezeléssel, web portálok fejlesztésével (bejelentkezés, felhasználó menedzsment, fórum stb.) kapcsolatos ismeretek szerezhetőek. A jelentkezővel szemben elvárás a PHP nyelv magabiztos használata. . A feladatra legfeljebb egy hallgató jelentkezését várjuk! A téma szakdolgozattá is bővíthető! Konzulensek:

Dr. Czirkos Zoltán

[email protected]

IT18. Számítógépes animációk készítése félvezető eszközök működésének szemléltetésére A tanszékünk több tárgyában is különféle félvezető szerkezeteket és elektronikus eszközöket mutatjuk be. Ezek felépítését, működését legjobban szemléltető programokon, animációkon keresztül lehet megérteni. A hallgató feladata, hogy ilyen szemléltető programokat készítsen, amelyeket az oktatásban is hasznosítani lehet. A legfontosabb szempont, hogy a megírt programok látványosak, könnyen telepíthetőek és kezelhetőek, megbízható működésűek legyenek. A feladatra egy-két (informatikus illetve villamosmérnök) hallgató, esetleg háromfős csoport jelentkezését várjuk! A téma szakdolgozattá, diplomatervvé is bővíthető, tudományos diákköri dolgozat, illetve publikáció alapja is lehet. Konzulens:

Dr. Czirkos Zoltán Dr. Mizsei János


félévre kiírt Önálló laboratórium feladatok az Elektronikus Eszközök Tanszékén

Recommend Documents