Sylabus predmetu ARP126D - Architektura počítačů (VŠPP - LS 2018/2019)

     Čeština          Angličtina          

Kód předmětu: ARP126D
Název česky: Architektura počítačů
Název anglicky: Computer Architecture
Způsob ukončení a počet kreditů: zkouška (6 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.
 
Rámcové podmínky zápočtu:
Prezenční studium:

- semestrální projekt v programu Atanua

Kombinované studium:

- semestrální projekt v programu Atanua
 
Rámcové podmínky zkoušky:
Zápočet, dokončený semestrální projekt.
 
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
Příprava a prezentace seminární práce/referátu20 h30 h
Příprava na zkoušku30 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 Lucie Ptáčková, DiS. dne 24. 4. 2019.

Typ výstupu: