Struktura a architektura počítačů
| Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
|---|---|---|---|---|
| BI-SAP | Z,ZK | 6 | 2+3 | česky |
- Přednášející:
- Hana Kubátová (gar.)
- Cvičící:
- Hana Kubátová (gar.), Jiří Balcárek, Jaroslav Borecký, Jiří Buček, Martin Daňhel, Petr Fišer, Jakub Hladík, Kateřina Hyniová, Martin Kohlík, Pavel Kubalík, Martin Novotný, Alois Pluháček, Jan Pospíšil, Michal Prokš, Miroslav Skrbek, Tomáš Vaňát, Pavel Vít
- 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. Procesor SAP.
13. Typy řadičů. Základní typy procesorů.
- 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 aritemtiku, 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.
- Poznámka:
-
Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni:2p+1r+2c,Přednášející: Doc.Ing. Hana Kubátová, CSc.
- Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní 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 Pá - Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Teoretická informatika - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Počítačové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Softwarové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Web a multimedia - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Informační technologie - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Informatika, plán pro fázi studia bez oboru - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2009 a 2010 (povinný předmět programu)
- Informatika, plán pro fázi studia bez oboru - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Informační technologie - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Počítačové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Softwarové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Teoretická informatika - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)
- Web a multimedia - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 a 2012 (povinný předmět programu)