Předmět Architektura počítačů (EIE19E)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu EIE19E - Architektura počítačů, Provozně ekonomická fakulta, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je seznámit podrobně studenty s architekturou současných počítačů Von Neumannova typu. Hlavní zaměření je na logické obvody, jejich analýzu,syntézu a realizaci, použití základních kombinačních a sekvenčních logickýchobvodů a na realizaci základních součástí počítače. Dalšími tématy jsou moderní trendy a perspektivní technologie v architektuře počítačů.

Osnova

PřednáškaČíselné soustavyLogický obvod, rozdělení na KLO a SLOPolovodičové prvky (dioda, tranzistor) a realizace logických obvodůKombinační logické obvody (COD, DEC, MUX, DMUX)Sekvenční logické obvody (S-R obvod, D-obvod, J-K obvod)Von Neumanova architektura, funkční schéma současného počítače, princip CPU (procesor, paměť), ALURealizace částí počítače - paměti ROM, paměti RAM, mezipaměti (paměti cache), systém adresace paměti, virtuální paměťIntegrované obvody, stávající a nastupující technologie konstrukce integrovaných obvodůRealizace částí počítače - systém přerušení, systém řízení sběrnice, vstupně-výstupní moduly, I/O kanályKomponenty počítače I - CPU, vnitřní paměti (ROM, RAM) a externí pamětiKomponenty počítače II - zobrazovací jednotky a další periferní zařízeníNetradiční architektury počítačů - paralelní systémy, neuropočítačeCvičeníÚvodní informace k předmětu, číselné soustavy, matematická logika a booleova algebraČíselné soustavy, převody soustav, operace ve dvojkové soustavě - sčítání, násobení a dělení mocninou dvojky, Procvičování logiky, DNF, KNF a souvislost s logickými hradly, Analýza, syntéza kombinačních obvodů (z hradel NON,AND,OR a NAND/NOR), případně z tranzistorů, Dokončení syntézy KLO z tranzistorů; realizace logických funkcí pomocí DEC a MUX, včetně více funkcí najednou; návrh jednoduché ALU, Návrh pamětí ROM, PROM; uložení dat v paměti cache, Základní hardwarové parametry (výkon procesoru, kapacita a rychlost HDD, grafická karta, Disjunktivní a konjunktivní normální forma, analýza a syntéza logických obvodůPolovodičové prvky a integrované obvody, kombinační logické obvodySekvenční logické obvody, princip CPU, návrh jednoduché ALUNávrh pamětí ROM a PROM, návrh pamětí cacheKomponenty počítače - procesor, HDD, grafická karta, monitor

Získané způsobilosti

Znalosti:Absolventi získají základní přehled o jednotlivých složkách výpočetního systému a o jednotlivých úrovních na kterých může uživatel výpočetní systémy používat. Seznámí se s reprezentací informace daty a povelů (instrukcí) s kterými je schopen výpočetní systém pracovat. Dále se seznámí s klasickou von Neumannovou architekturou výpočetního systému a průběhu zpracování instrukcí v tomto systému. Seznámí se s principy práce dalších zařízení ve výpočetním systému, včetně periferií. Přehledné znalosti získá i o dalších netradičních architekturách výpočetních systémů.Dovednosti:Absolventi získají dovednost používat pojmy, které jsou v souvislosti s výpočetními systémy používány v jejich odpovídajícím významu a zařadit je do hierarchie jednotlivých úrovní a složek výpočetního systému. Tato dovednost je potřebná pro studiuim dalších předmětů studijního programu Systémové inženýrství a informatika.Kompetence - komunikace:Předmět umožní komunikaci absolventů s učiteli v návazných předmětech a komunikaci absolventů s širokou odbornou veřejností v rámci oboru Informatika.Kompetence - úsudek:Tento úvodní předmět studijního programu Systémové inženýrství a informatika vybaví absolventy kompetencí správně interpretovat jednotlivé pojmy z oblasti výpočetních systémů a rozumět správně jejich významu a správně chápat jejich roli v rámci informatiky jako vědního oboru. .

Literatura

ZákladníBUCHTELA, David a Dana VYNIKAROVÁ. Cvičebnice z předmětu Architektura počítačů. 1. vyd. Praha PEF ČZU, 2012. ISBN 978-80-213-2073-4.DoporučenáPREDKO, Michael. Digitální elektronika bez předchozích znalostí. Vyd. 1. Překlad Miloš Machat. Brno Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-2124-5.DEMBOWSKI, Klaus. Mistrovství v hardware bez předchozích znalostí. Vyd. 1. Překlad Miloš Machat. Brno Computer Press, 2009, 712 s. ISBN 978-80-251-2310-2.

Požadavky

Žádné

Garant

Ing. Dana Vynikarová, Ph.D.