Předmět: Architektura počítačů

« Zpět
Název předmětu Architektura počítačů
Kód předmětu KIT/IUDP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Handlíř David, Ing.
  • Macháček Miloslav, Ing. Ph.D.
  • Kopecký Zbyněk, Ing.
  • Pola Marek, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Témata cvičení: Zásady bezpečnosti práce s počítačem. Konstrukce osobních počítačů, základní deska, procesor, paměťové moduly, paměť ROM, zálohovací baterie, konfigurace základní desky propojkami, SETUP, zjištění parametrů neznámého počítače, BIOS v paměti FLASH a přeprogramování BIOSu. Příprava pevného disku a instalace operačního systému. Základy práce s OS Windows. Základy práce s OS Linux. Připojení a zprovoznění periferního zařízení, konfigurace zařízení, instalace výměnné karty a instalace ovladače do OS. Vytvoření a konfigurace malé bezdrátové sítě. Základní údržba počítače a periferií, diagnostika a odstraňování závad, vyhledání a záchrana dat při poškození disku. Využití internetu k získávání technických informací, ovladačů a diagnostického software.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody samostatných akcí
Výstupy z učení
Cílem je seznámit studenty s následujícími tématickými okruhy: Historie vzniku a vývoje počítačů. Princip činnosti a hlavní části číslicového počítače, Harwardské a Von Neumannovo schéma, ALU, řadič, operační paměť, vstup a výstup, procesor. Tok a zpracování informací v číslicovém počítači, registry, multiplexory, instrukce. Provádění instrukce, mikroinstrukce, mikroprogram, instrukční soubor a assembler. Architektura procesoru CISC a RISC. Sběrnicově orientované počítače, princip sběrnice, výhody a nevýhody, příklady vnitřních sběrnic. Paměť počítače, princip funkce paměťových prvků, polovodičové paměti, magnetické diskové a páskové paměti, optické paměti, paměťová hierarchie, virtuální paměť. Periferní zařízení počítače, vstup a výstup dat, digitalizace a syntéza analogového signálu. Přímé řízení periferií procesorem, periferní řadič. Časové překrývání činností procesoru a periferie, proces, událost, přerušení, přepínání kontextu, přímý přístup k paměti (DMA), sběrnice pro připojování periferií. Prostředky zvyšování rychlosti číslicového počítače, šířka toku dat, předvýběr instrukcí (Prefetch), řetězení operací (Pipelining), koprocesory. Paralelní zpracování dat, synchronizace a komunikace paralelních procesů, multiprocesorové systémy. Spolehlivost systému, zálohování dat, energetické zálohování (UPS), paměti ECC, disková pole RAID, systémy odolné proti poruchám (FT). Vestavěné (embedded) systémy, řídící systémy, mobilní bezdrátové datové přenosy a mobilní systémy.
Student získá základní znalosti z konstrukce osobních počítačů, periferií, sítí, operačních systémů a diagnostických prostředků. Po absolvování předmětu je student schopen samostatně provádět základní údržbu počítače a periferií, diagnostikovat a odstraňovat HW a SW závady.
Předpoklady
Základní znalost práce s PC (OS Windows 7, 8, 10 nebo Linux). Notebook s OS Windows.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Posouzení zadané práce

Aktivní povinná účast na přednáškách a cvičeních, kde budou procvičovány a plněny zadané úkoly a požadavky. V zápočtovém testu studenti musí prokázat znalosti získané z praktických témat ze cvičení a přednášek. Úspěšné dokončení všech zadaných úkolů. Při zkoušce musí student prokázat aktivní znalost všech témat z přednášek a cvičení.
Doporučená literatura
  • Messmer P. "Velká kniha HARDWARE - architektura, funkce, programování", Computer Press, Brno 2005, ISBN:80-251-0416-8.
  • Šnorek M. "Připojování periferií k PC", GRADA. 1996..


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Informační technologie (2015) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Informační technologie (2013) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2015) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2014) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Informační technologie (2016) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2013) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2014) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2015) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2016) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Informační technologie (2014) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní