Sylabus predmetu ARP115E - Architektura počítačů (VŠPP - ZS 2019/2020)

     Čeština          Angličtina          

Kód předmětu: ARP115E
Název česky: Architektura počítačů
Název anglicky: Computer Architecture
Způsob ukončení a počet kreditů: zápočet (5 kreditů)
Forma výuky: prezenční, 2/2 (počet hodin přednášek týdně / počet hodin cvičení týdně)
kombinovaná, 8/0 (počet hodin přednášek za období / počet hodin cvičení za období)
Jazyk výuky: čeština
Garant předmětu: Ing. Vladimír Janíček, Ph.D.
Vyučující: Ing. Vladimír Janíček, Ph.D. (cvičící, garant, přednášející, zkoušející)
Prerekvizity: žádné
Anotace:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními hardwarovými komponentami moderních počítačů.Podrobný popis každé části ukazuje hlavní rysy počítačových bloků. Studenti si rozšíří své znalosti o základních elektronických součástkách používaných při stavbě moderních počítačů.Kurz seznámí studenty také s procesem výběru vhodného typu komponenty dle aktuální nabídky na trhu. Studenti získají všeobecný přehled o různých zařízeních a budou moci zvolit vhodná kritéria pro výběr zařízení při jejich nákupu.
 
Obsah předmětu:
1.Historie IT - generace počítačů, vývoj IT, von Neumann architektura, základní elektronické součástky, tranzistor jako spínač, chování základních elektronických součástek v simulátoru. (dotace 0/0)
2.Logické obvody - Booleova algebra, kombinační a sekvenční), minimalizace logické funkce pomocí Karnaughových map (dotace 0/0)
3.Základní deska - typy, formáty, čipová sada, integrované komponenty, IRQ, DMA, ACPI (dotace 0/0)
4.Procesory blokové schéma, vývoj, architektura (dotace 0/0)
5.Paměti hierarchie pamětí, typy a jejich stavba, parametry a použití, cache paměti a jejich architektura (dotace 0/0)
6.Sběrnice hierarchie, typy, parametry, vývoj (dotace 0/0)
7.Grafické karty vývoj, blokové schéma a funkce bloků, rozhraní pro připojení (dotace 0/0)
8.Pevné disky principy, vývoj, typy, parametry, konfigurace v systému, RAID, NCQ, AHCI (dotace 0/0)
9.Optické mechaniky principy, vývoj, parametry, principy záznamu (dotace 0/0)
10.Zvukové karty vzorkování signálu, komprese, vývoj, Wavetable, FM, blokové schéma (dotace 0/0)
11.Napájecí zdroje zapojení a principy funkce, topologie, chování zdrojů v simulátoru, skříně PC, ATX, BTX (dotace 0/0)
12.Ostatní zásuvné karty videokarta, síťová karta, modemy (dotace 0/0)
13.Prezentace Moderní trendy v IT , diskuse, zápočtový test (dotace 0/0)
 
Výstupy z učení:
Odborné znalosti:
Student umí:

- Specifikovat důležité parametry pro výběr HW komponent
- Popsat základní principy fungování HW komponent
- Definovat kritéria pro výběr HW komponentů
- Popsat chování logických obvodů

Odborné dovednosti:

- Student umí:

- Vybrat vhodný typ HW komponentu
- Sestavit funkční sestavu stolního PC
- Konzultovat možné alternativy při výběru HW komponent
- Rozpoznat a eliminovat slabá místa v komerčně prodávaných zařízeních
- Pomocí simulátoru logických obvodů Atanua navrhnout komplexní schéma číslicového obvodu

Obecné způsobilosti:

- Student umí:

- Rozpoznat jednotlivé typy a formy HW komponentů
- Vysvětlit laické veřejnosti rozdíly mezi jednotlivými HW komponentami
 
Vstupní znalosti:
Bez vstupních požadavků.
 
Způsob a metody výuky:
Jelikož je předmět možno pokládat za specializační s důrazem na rozšíření aktivních znalostí pro pozdější praktické použití, je studentům doporučeno v případě základních neznalostí problematiky prostudovat alespoň jeden zdroj ze základní literatury. Je doporučeno vzhledem k probírané problematice a velmi omezené aktuálnosti tištěných zdrojů informací aktivně využívat online zdrojů (specializované internetové portály) a diskusní fóra. Tištěná literatura zde může posloužit jen pro základní seznámení s problematikou a pro vysvětlení principů. Aktuální stav problematiky je vhodné studovat za pomoci online zdrojů. K dispozici má student rovněž zpracovány e-learning kurzy, které jsou vždy monotematicky zaměřeny na probíranou problematiku. Každý kurz je zakončen opakovacím testem s vyhodnocením správných odpovědí.

Pro úspěšné uzavření předmětu je třeba splnit níže uvedené požadavky:

1. Prezentace:

Vypracování a prezentace odborného referátu na téma Moderní trendy v IT - Architektura počítačů

Postup při výběru tématu a zpracování prezentace:

- Najděte si na internetu, v odborném časopisu vhodné téma, které se přímo týká probírané problematiky v semestru (periferní zařízení PC ...). Musí se jednat o problematiku nebo technologii, která byla (bude) na trh uvedena v běžném semestru.
- Link na článek pošlete ke schválení vyučujícímu. Je doporučeno zasílat několik témat najednou z důvodu možného překryvu s ostatními studenty.
- Po schválení vyučujícím nastudujte vybranou problematiku a připravte prezentaci v rozsahu 5-10 slidů PPT,PDF, ve které použijete obrázky z článku s minimem textu. Fakta a principy vysvětlíte při samotné prezentaci. Prezentace se odevzdává v elektronické formě (ppt formát) do ŠISu jako "podmínka zápočtu" a je předvedena ostatním studentům dle harmonogramu na konci semestru.

Osnova:

1) Monitoring trhu, stateoftheart

2) Princip novinky

3) Srovnání se stávajícími produkty

4) Shrnutí přínosů a nevýhod

2. Absolvování zápočtové písemky se ziskem min. 70% bodů.
Zápočtová písemka se píše v posledním týdnu semestru. Obsahuje 10 otázek týkajících se probírané problematiky. Doba na vypracování písemky je 90 minut. Při vypracování nejsou povoleny žádné pomocné materiály.

3. Vypracování dávek. Dle studijního řádu nelze vypracování dávek považovat za uznatelnou a jedinou podmínku zápočtu. V předmětu mají dávky sloužit hlavně jako opakovací metoda pro pochopení látky z tutoriálů.
 
Rámcové podmínky zápočtu:
Prezenční studium:

- povinná účast na cvičeních (2 neomluvené absence povoleny)
- splnění dílčích úkolů v semestru - úlohy v simulátoru ATANUA
- prezentace schváleného tématu "Moderní trendy v IT" ve 12. nebo 13. týdnu semestru

Kombinované studium:

- prezentace schváleného tématu "Moderní trendy v IT"
 
Rámcové podmínky zkoušky:
Předmět není zakončen zkouškou.
 
Studijní zátěž:
DruhPrezenční studiumKombinované studium
Účast na přednáškách/tutoriálech39 h8 h
Účast na cvičeních13 h0 h
Příprava na přednášky/tutoriály0 h34 h
Příprava na cvičení10 h0 h
Studium e-learningových materiálů18 h28 h
Zpracování dávek0 h10 h
Příprava a prezentace seminární práce/referátu20 h20 h
Příprava na souhrnný zápočtový test30 h30 h
Celkem130 h130 h
 
Literatura:
Základní:
DEMBOWSKI, K. Mistrovství v hardware. Computer Press, 2009. 712 s. ISBN 978-80-251-2310-2.
ŠIMKOVÁ, D. Hardware pro začátečníky průvodce nitrem počítače na první pokus. Grada, 2007. 264 s. ISBN 978-80-247-2029-6.
HORÁK, J. Hardware učebnice pro pokročilé. Computer Press, 2007. 360 s. ISBN 978-80-251-1741-5.

Doporučená:
HORÁK, J. Bios a Setup Průvodce základním nastavením počítače. Computer Press, 2010. 160 s. ISBN 978-80-251-3035-3.
HORÁK, J. Stavíme si počítač. Computer Press, 2008. 229 s. ISBN 978-80-251-2330-0.


Poslední změnu provedla Mgr. Nikola Najzarová dne 16. 8. 2019.

Typ výstupu: