Aritmetika a kódy

Přednášející:

Alois Pluháček (gar.)

Cvičící:

Alois Pluháček (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti se seznámí s různými reprezentacemi dat používanými v číslicových zařízeních a budou schopni navrhnout jednotky realizující aritmetické operace a kodéry a dekodéry pro detekci a opravu chyb.

Požadavky:

Návrh kombinačních a sekvenčních logických obvodů na úrovni hradel, základy lineární algebry.

Osnova přednášek:

1. Bezpečnostní kódy - základní principy.

2. Lineární kódy.

3. Cyklické kódy.

4. Opravy shluků chyb.

5. Opravy několika chyb.

6. Číselné soustavy, sčítání a sčítačky.

7. Odčítání a zobrazení záporných čísel.

8. Násobení.

9. Pohyblivá řádová čárka.

10. Dělení.

11. Elementární funkce.

12. Konvoluční kódy a turbokódy.

Osnova cvičení:

1. Nekonvenční aplikace číselných soustav.

2. Konečná tělesa.

3. Mnohočleny nad konečnými tělesy.

4. Lineární kódy a opravy chyb.

5. Cyklické kódy a opravy shluků chyb.

6. Opravy několika chyb.

7. Test.

8. Číselné soustavy a kódy.

9. Sčítačky a odčítačky.

10. Násobení a násobičky.

11. Pohyblivá řádová čárka.

12. Rezerva a zápočet.

Cíle studia:

Obvody realizující aritmetické operace jsou jednou ze základních komponent počítačů ale i jiných číslicových zařízení. V předmětu budou prezentovány algoritmy základních i složitějších aritmetických operací (včetně výpočtu hodnot elementárních funkcí), které jsou vhodné zejména pro implementaci logickými obvody. Dále budou prezentovány možnosti opravy a zjišťování chyb a jejich shluků v datech ukládaných do pamětí nebo přenášených různými kanály.

Studijní materiály:

Pluháček, A. ''Projektování logiky počítačů''. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02145-9.

Hlavička, J., Racek, S., Golan, P., Blažek, T. ''Číslicové systémy odolné proti poruchám''. Praha: ČVUT, 1992. ISBN 80-01-00852-5.

Adámek, J. ''Kódování''. Praha: SNTL, 1989.

Parhami, B. ''Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs''. Oxford University Press, 1999. ISBN 0195125835.

Koren, I. ''Computer Arithmetic Algorithms (2nd edition)''. A. K. Peters, 2001. ISBN 1568811608.

Muller, J. M. ''Elementary Functions: Algorithms and Implementation (2nd edition)''. Birkhäuser Boston, 2005. ISBN 0817643729.

Moreira, J. C., Farrell, P. G. ''Essentials of Error-Control Coding''. Wiley, 2006. ISBN 047002920X.

Lin, S., Costello, D. J. ''Error Control Coding (2nd Edition)''. Prentice Hall, 2004. ISBN 0130426725.

Poznámka:

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	místnost T9:347 Pluháček A. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice NBFIT učebnamístnost T9:347 Pluháček A. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice NBFIT učebna
St
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět oboru)
• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět oboru)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (VO)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (VO)
• Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět oboru)
• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět oboru)
• Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (VO)
• Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět oboru)
• Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět oboru)