Struktura a architektura počítačů

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Struktury a architektury počítačů (A7B14SAP)

Předmět je náhradou za:

Struktury a architektury počítačů (A7B14SAP)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Předmět poskytuje přehled o základních jednotkách číslicového počítače, jejich struktuře, funkci, způsobu realizace (aritmeticko-logická jednotka, řadič, paměť, vstupy, výstupy, způsoby uložení dat a jejich přenosu mezi jednotkami).

Požadavky:

(laboratorní úlohy a zkouška):

Podrobnosti: http://motor.feld.cvut.cz/

Osnova přednášek:

1. Systémová struktura počítače, jednotky počítače a jejich propojení

2. Logické funkce, formy popisu, logické kombinační obvody, realizace na úrovni hradel

3. Logické sekvenční obvody, formy popisu, struktura, návrh synchronních obvodů

4. Typické kombinační a sekvenční obvody v číslicových počítačích (registry, sčítačky, čítače, kodéry)

5. Data a jejich zobrazení a zpracování

6. Aritmetické operace, pevná a pohyblivá řádová čárka

7. Realizace aritmetických operací

8. Systémová struktura počítače, systém přerušení

9. Architektura souboru instrukcí

10. Instrukce, strojový kód, asembler, řadič procesoru

11. Paměťový systém počítače

12. Periferní zařízení, propojení bloků, sběrnice, řadič DMA

13. Procesory CISC a RISC

Osnova cvičení:

Čtyři tématické bloky: KOM - logické kombinační obvody, SEK - logické sekvenční obvody,

SYS - systémová architektury počítače, ISA - instrukční soubor procesoru. Studenti řeší samostatné úlohy s domácí přípravou. Bloky KOM a SEK se procvičují na CAD ISEwebpack (Xilinx) a přípravcích Basys2 (FGPA Xilinx). Bloky SYS a ISA se procvičují na ISE MPLAB (Microchip) a přípravcích Explorer s procesory pic18F. Všechna cvičení laboratorní v laboratořích katedry k1314 .

Software pro návrh logických obvodů ISE WebPack i software pro návrh programů MPLAB jsou pro studenty od firem XILINX a Microchip k dispozici zdarma. Studenti se tedy mohou intenzivně připravovat na laboratorní cvičení na svých domácích počítačích.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Přednášky k předmětu Y14SAP, 2011.

2. Douša, J., Pluháček, A.: Introduction to Computer Systems. ČVUT, Praha 2000.

3. Perrin, J.P., Denouette, M., Daclin, E.: Logické systémy. SNTL, Praha 1972.

4. Pinker, J., Poupa, M.: Číslicové systémy a jazyk VHDL. BEN, Praha 2006.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Společný 1. ročník (povinný předmět)
• Softwarové inženýrství (povinný předmět)
• Web a multimedia (povinný předmět)
• Manažerská informatika (povinný předmět)
• Inteligentní systémy (povinný předmět)
• Manažerská informatika (STM-A7B-přechodné) (povinný předmět)
• Softwarové inženýrství (STM-A7B-přechodné) (povinný předmět)
• Inteligentní systémy (STM-A7B-prechodné) (povinný předmět)
• Web a multimedia (STM-A7B-přechodné) (povinný předmět)