Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Struktura a architektura počítačů

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
BI-SAP Z,ZK 6 2+3 česky
Přednášející:
Hana Kubátová (gar.)
Cvičící:
Hana Kubátová (gar.), Jaroslav Borecký, Martin Daňhel, Pavel Dohnal, Petr Fišer, Peter Guľa, Robert Hülle, Zbyněk Jakš, Stanislav Jeřábek, Zuzana Jiránková, Miroslav Kallus, Martin Kohlík, Pavel Kubalík, Libor Kuchař, Martin Novotný, Vojtěch Pail, Jan Řezníček, Daniel Vančura, Tomáš Zimmerhakl
Předmět zajišťuje:
katedra číslicového návrhu
Anotace:

Studenti zvládnou základní jednotky číslicového počítače, porozumějí jejich struktuře, funkci, způsobu realizace (aritmeticko-logická jednotka, řadič, paměť, vstupy, výstupy, způsoby uložení dat a jejich přenosu mezi jednotkami). Logický návrh a realizace programem řízeného jednoduchého procesoru je prakticky realizováno v laboratoři na moderních prostředcích číslicového návrhu.

Požadavky:

Základní znalost fyzikálních principů zvláště číslicových obvodů (spínací režim transitorů, způsob realizace registrů, princip uložení informace do paměťového prvku), základy diskrétní matematiky (číselné soustavy, Boolova algebra).

Osnova přednášek:

1. Úvod, základní architektura počítače, zobrazení dat.

2. Logické obvody, formy jejich popisu, kombinační obvody a jejich realizace na úrovni hradel.

3. Sekvenční obvody a jejich realizace. Synchronní návrh, příklady praktické realizace pomocí hradel a klopných obvodů. Rozdíl mezi Mealyho a Moore automatem.

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

5. Data, jejich zobrazení a zpracování.

6. Aritmetické operace s čísly se znaménkem. Pevná a pohyblivá řádová čárka.

7. Realizace aritmetických operací.

8. Instrukce a strojový kód.

9. Architektura souboru instrukcí. Návrh procesoru.

10. Paměti: struktura paměťového obvodu, statická a dynamická paměť.

11. Paměťový systém počítače. Periferní zařízení.

12. Základní typy procesorů a jejich implementace.

Osnova cvičení:

1. Sčítačka, hradla, realizace v přípravku.

2. Booleova algebra, minimalizace, hradla.

3. Kombinační obvody, převodníky.

4. Minimalizace, realizace pomocí hradel, logické funkce.

5. Sekvenční obvody, čítač, detekce správné posloupnosti.

6. Sekvenční návrh, graf přechodů, tabulka, realizace D klop. obvodem a hradly.

7. Architektura AVR procesoru, první vzorový program.

8. Aritmetika, sčítání, záporná čísla, přetečení, doplňkový kód.

9. Program - posuvy, ASCII.

10. Test, zadáni dom. úkolu, asembler.

11. Práce na dom. úkolu - zobrazeni na displeji

12. Programy na aritmetiku, posuvy a zobrazeni na periferie.

13. Předvedení výsledků. Zápočet.

Cíle studia:

Předmět poskytuje základní znalost principů, jak je postaven číslicový počítač, jakým způsobem se v něm realizují operace, co je to strojový kód a jaká je vazba na vyšší programovací jazyky.

Studijní materiály:

1. Kubátová, H., Blažek, Z. Logické systémy: Cvičení. Praha: ČVUT, 1994. ISBN 80-01-01227-1.

2. Kubátová, H.: Struktura a architektura počítačů s řešenými příklady. Praha: ČVUT, 2016.

Poznámka:

Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni:2p+1r+2c

Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 15. 11. 2018
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet1121806.html