Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2020/2021

Jednotky počítače

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
BI-JPO Z,ZK 5 2P+2C česky
Přednášející:
Alois Pluháček (gar.)
Cvičící:
Alois Pluháček (gar.), Pavel Kubalík
Předmět zajišťuje:
katedra číslicového návrhu
Anotace:

Studenti se seznámí s vnitřní strukturou a organizaci jednotek počítačů a procesorů a jejich interakcí s okolím a s organizací hlavní paměti a dalších vnitřních pamětí (adresovatelných, LIFO, FIFO a CAM) a organizaci aritmetické jednotky. Seznámí se i s metodikou návrhu řadičů a s principy komunikace procesoru s okolím a architekturou sběrnicového systému.

Požadavky:

Základní znalosti o struktuře a architektuře číslicového počítače, principy návrhu kombinačních a sekvenčních logických obvodů, dvojková aritmetika, princip pamětí.

Osnova přednášek:

1. Struktura počítače a základní logické obvody.

2. Dvojkové sčítání a odčítání.

3. Doplňkový kód.

4. Řadiče a řídicí jednotky - mikroprogramované a obvodově realizované.

5. Dvojkové násobení a dělení.

6. Paměti a jejich principy.

7. Organizace pamětí - adresovatelné, LIFO, FIFO, CAM.

8. Lineární kódy.

9. Cyklické kódy.

10. V/V jednotky a jejich řízení.

11. Sběrnice - typy, režimy činnosti, přidělování.

12. Pohyblivá řádová čárka - formáty a operace.

13. Rezerva.

Osnova cvičení:

1. Číselné soustavy, převody a operace.

2. Reprezentace záporných čísel.

3. Jednoduchý procesor - instrukce, strojový kód, datová část.

4. Jednoduchý procesor - základní cyklus a styk s okolím.

5. Jednoduchý procesor - mikroprogramování.

6. Jednoduchý procesor - předvedení mikroprogramu.

7. Návrh klasického (obvodového) řadiče I.

8. Návrh klasického (obvodového) řadiče II.

9. Lineární kódy.

10. Cyklické kódy.

11. Návrh komponenty procesoru na bázi FPGA.

12. Předvedení navržené komponenty.

13. Rezerva a zápočet.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit budoucí počítačové inženýry se způsobem, jak si navrhnout vlastní procesor ke konkrétnímu účelu, jaké jednotky musí procesor a počítač obsahovat, jak spolu komunikují. Tyto znalosti a dovednosti jsou vyučovány metodou praktických experimentů implementovaných v hradlových polích za pomoci simulátorů.

Studijní materiály:

Hennesy, J. L., Patterson, D. A. ''Computer Architecture: A Quantitative Approach (6th Edition)''. Morgan Kaufmann, 2017. ISBN 9780128119051.

Tanenbaum, A. S. ''Structured Computer Organization (6th Edition)''. Prentice Hall, 2013. ISBN 9780132916523.

Stallings, W. ''Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (10th Edition)''. Prentice Hall, 2016. ISBN 9780134101613.

Hamacher, C., Vranesic, Z., Zaky, S. ''Computer Organization (5th Edition)''. McGraw-Hill, 2011. ISBN 9781259005275.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-JPO/

Na tento předmět navazuje v magisterském studiu předmět Počítačová aritmetika.

Další informace:
https://courses.fit.cvut.cz/BI-JPO/
Rozvrh na zimní semestr 2020/2021:
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
místnost TH:A-1042
Kubalík P.
09:15–10:45
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
místnost TH:A-1042
Kubalík P.
11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
Čt
místnost T9:343
Pluháček A.
12:45–14:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
NBFIT učebna

Rozvrh na letní semestr 2020/2021:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 31. 10. 2020
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet1122806.html