Struktura a architektura počítačů

Přednášející:

Miroslav Šnorek (gar.), Stanislav Flígl, Radek Havlíček, Miroslav Chomát, Jiří Zděnek

Cvičící:

Stanislav Flígl, Radek Havlíček, Miroslav Chomát, Miroslav Lev, Pavel Mlejnek, Michal Štepanovský

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 A7B14SAP, 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:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt	místnost T2:C3-337 09:15–10:45 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárna
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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