Základy počítačov: Rozdiel medzi revíziami
Zo stránky SensorWiki
Bez shrnutí editace |
|||
(270 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.) | |||
Riadok 1: | Riadok 1: | ||
<!-- | |||
{{Predmet | |||
| Stupeň štúdia = Bakalárske štúdium | |||
| Voliteľnosť = Povinný | |||
| Kreditov = 6.00 | |||
| Ukoncenie = Skúška | |||
| Semester = Zimný semester | |||
| Prednaska = 2,00 hod./týždeň | |||
| Cvicenie = 2,00 hod./týždeň | |||
| Procesor = Atmel AT89S8252, | |||
| Garant = doc. Ing. Katarína Žáková, PhD. | |||
| StrankaAIS = [http://is.stuba.sk/katalog/syllabus.pl?predmet=323630 ZPOC] | |||
| Cieľ = Získať znalosti o základnej koncepcii číslicových počítačov a počítačových systémov. Pochopiť princípy hlavných podsystémov číslicových počítačov - procesor, vstupný a výstupný podsystém a pamäťový podsystém. Vedieť popísať štruktúry hlavných podsystémov číslicových počítačov a pracovať s nimi. | |||
}} | |||
--> | |||
<div class="toclimit-1" style="float:right;">__TOC__</div> | |||
''' | == '''Novinky''' == | ||
* 10. 9. Aktualizácia na ZS 2024 | |||
=== Opakovanci: uznavanie predmetu === | |||
Ak ste tento predmet už absolvovali minulý rok, môžete požiadať o jeho uznanie a nemusíte tak | |||
navštevovať cvičenia znova. Prosím, vyplňte si | |||
[https://www.fei.stuba.sk/buxus/docs/studium_od_2024/zapis_2425/ziadost_-_uznanie_predmetov.pdf takúto žiadosť], | |||
kde uvediete, že žiadate o uznanie predmetu (prípadne aj všetky, z ktorých máte | |||
A, B alebo C) a zanesiete to na PgO. Takéto žiadosti pán prodekan potom bez problémov schvaľuje | |||
a je to úplne v poriadku aj z hľadiska účasti na výučbe a pod. Nemusíte potom už nič ďalšie | |||
riešiť, rovno máte zapísanú známku v indexe. V prípade, že vám predmet nebol uznaný, musíte riadne navštevovať | |||
prednášky aj cvičenia. | |||
<!-- | |||
* Exkurzia: v prípade záujmu o exkurziu na Slovenskú akadémiu vied (SAV) - múzeum počítačov a návšteva superpočítača Aurel, vyplňte dotazník o vhodnom termíne: https://doodle.com/poll/qq3tsx3tqgna72ty | |||
O výsledku vám dám vedieť. | |||
* 13.11. 10:00 Všetky bonusové úlohy sú vyriešené (to bola fakt bleskovka!). O týždeň budú ďalšie... | |||
* 12.11. 20:05 Pribudli bonusové [[#Domáce úlohy]], za ktorých vyriešenie môžete získať body navyše. | |||
* 21.12. Po skúške prosím vyplňte aj [https://forms.gle/8vxxw82bFhP3ezQU8 Dotazník kvality predmetu] | |||
* 21. 12. Program: | |||
** 9:30 Náhradné cvičenie v D-208 | |||
** 11:00 Skúška A-J v CPU | |||
** 12:30 Skúška K-Ž v CPU | |||
** 14:00 Odchod na exkurziu SAV | |||
** 14:30 Exkurzia SAV | |||
* 28. 11. Téma '''komunikácie''', ktorú sme na prednáškach nestihli prebrať ostáva na domáce naštudovanie. K dispozícii máte text 2. kapitoly z knižky, ten treba naštudovať | |||
a naučiť sa podstatné pojmy. Otázky z tejto kapitoly samozrejme tiež môžu byť na skúške. | |||
** Balogh, Bélai, Dorner, Drahoš: [http://senzor.robotika.sk/zp/kap2.pdf Priemyselné komunikácie]. STU, 2001. | |||
* A tu nájdete doplnkový študijný materiál k téme [[Meranie výkonu počítačov]] | |||
* 10. 11. Ak si myslíte, že logické obvody už chápete, zahrajte si [https://systemic-games.itch.io/bomb-squad-academy Bomb Squad Academy] - stačí demo, ktoré je zadarmo :) Alebo si môžete zahrať trocha nudnejšiu [http://nandgame.com/ NANDgame]. | |||
* 11. 10. Server znova funguje | |||
=== Dotazník === | |||
* [https://forms.gle/pMc7mnW56f79GZhZ9 Dotazník spokojnosti študentov s predmetom] | |||
=== Príprava na skúšku === | |||
* V AISe máte pripravený test, ktorý sa podobá na skúšku, ale nezískate za jeho riešenie žiadne body. | |||
* Nezabudnite na domáce štúdium 2. kapitoly z knihy [http://senzor.robotika.sk/zp/kap2.pdf Priemyselné komunikácie]. | |||
* 3. 12. 20:00 Pribudli ďalšie bonusové [[#Domáce úlohy]], za ktorých vyriešenie môžete získať body navyše. | |||
* V poslednom týždni semestra nebudeme cvičiť nič nové, ale môžete si prísť docvičiť, alebo dopísať testy v nasledovných termínoch: | |||
** Pondelok 16. 12. od 15:00 do 16:00 (Valocký) | |||
** Utorok 17. 12. od 8:00 do 10:00 (Chamraz) | |||
** Streda 18. 12. od 9:00 do 12:00 (Balogh), pozor, toto cvičenie bude v CPU (blok D, 1. posch) | |||
* 10. 12. 2019 bude posledná prednáška v tomto semestri. Privítame na nej hosťa - Williama Carbone z IBM, prednášať bude o počítačovej budúcnosti a technológiach IBM pre takéto počítače. Prednáška bude v angličtine. | |||
* Predtermín (len pre zapísaných) bude v CPU (vchod z bloku D, 1. poschodie), čakajte v respíriu. Priezvisko A-L o 10:00, M-Z o 11:00 | |||
* '''Skúška:''' riadny termín bude v pondelok, 20. januára 2020 v CPU (vchod z bloku D, 1. poschodie), čakajte v respíriu. Študenti prídu rozdelení podľa priezviska nasledovne: A-L o 9:00, M-Z o 11:00. | |||
* Opravný termín bude vo štvrtok, 6. februára 2020 o 9:00 v CPU (vchod z bloku D, 1. poschodie), čakajte v respíriu. | |||
[[Súbor:vianoce.png|center|250px]] | |||
''Všetkým prvákom prajem príjemné prežitie vianočných sviatkov,<BR>pevné zdravie v novom roku a úspešne zakončené skúškové obdobie.<BR><BR>Richard Balogh'' | |||
=== Dotazník === | |||
* [https://goo.gl/forms/HIrZVDfC3rx4PNfS2 Dotazník spokojnosti študentov s predmetom] | |||
=== Príprava na skúšku === | |||
* V AISe máte pripravený test, ktorý sa podobá na skúšku, avšak nie je časovo limitovaný a nezískate za jeho riešenie žiadne body. | |||
* [[Meranie výkonu počítačov]] | |||
=== Náhrada za vymeškané cvičenia === | |||
Jedno vymeškané cvičenie z ktorého vám chýbajú potrebné body je možné nahradiť tak, že | |||
po dohode s prednášajúcim spracujete na 2 strany formátu A4 niektorú z nasledovných tém: | |||
A.) Alpha GO | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/tech-talk/robotics/artificial-intelligence/alphago-zero-goes-from-blank-slate-to-grandmaster-in-three-dayswithout-any-help-at-all | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/why-alphago-is-not-ai | |||
B.) Biopocitace: | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/biocomputer-and-memory-built-inside-living-bacteria | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/biological-computer-commands-living-cells-to-light-up | |||
C.) Blockchain: | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/computing/networks/blockchains-how-they-work-and-why-theyll-change-the-world | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/computing/networks/how-blockchains-work | |||
D.) Kvantove pocitace: | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/nanoclast/computing/hardware/a-first-two-qubit-logic-gate-in-silicon | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/qudits-the-real-future-of-quantum-computing | |||
E.) Neurocomputing: | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/computing/hardware/the-brain-as-computer-bad-at-math-good-at-everything-else | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/semiconductors/design/neuromorphic-chips-are-destined-for-deep-learningor-obscurity | |||
F.) Autonomous car: | |||
* [1] https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/self-driving/nvidia-or-nxpwhose-robocar-brain-will-win | |||
* [2] https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/how-google-self-driving-car-works | |||
Pri vypracovani musite pouzit vzdy aspon tie dva linky ktore su tam, samozrejme si mozete najst aj dalsiu literaturu k teme. | |||
Na kazdu z tem sa moze prihlasit len jeden jediny student! | |||
Vysledny dokument potom pridame ako studijny material na stranku ZPOC. | |||
Termin by mohol byt do 17.12. | |||
******************************************************************************************************************************* | |||
******************************************************************************************************************************* | |||
--> | |||
== '''Prednášky 2024''' == | |||
* '''16. 09.''' 1️⃣ '''Základy číslicových počítačov.''' Zobrazenie informácie v počítači. Analógové (spojité) a číslicové (diskrétne) zobrazenie informácií. Údajové typy a ich zobrazenie. Číselné a znakové kódy. Základné aritmetické operácie - číselne sústavy (binárna, dekadická, hexadecimálna) ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska01.pdf slajdy]) | |||
** Film [https://youtu.be/ARJ8cAGm6JE 2001: A Space Odyssey] (1968) directed by Stanley Kubrick, based on a [https://www.martinus.sk/?uItem=252403 novel by Arthur C. Clarke].<BR><BR> | |||
* '''23. 09.''' 2️⃣ '''Ukladanie informácií v počítači.''' Kódy ASCII a Unicode, Big Endian, Little Endian. Reálne čísla s pohyblivou rádovou čiarkou, IEEE-754. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska02.pdf slajdy]) | |||
** Film [https://youtu.be/zZuqLLdx2YQ The Imitation Game] | |||
** Angela Watercutter ''[https://www.wired.com/2014/11/imitation-game-building-christopher/ How Designers Recreated Alan Turing's Code-Breaking Computer for Imitation Game]''. Wired, 2104. | |||
** Doplnok k formátom [https://www.root.cz/clanky/norma-ieee-754-a-pribuzni-formaty-plovouci-radove-tecky/ s plávajúcou desatinnou čiarkou] | |||
** Pentium [https://en.wikipedia.org/wiki/Pentium_FDIV_bug fdiv bug] | |||
** Ariane 5 - [http://sunnyday.mit.edu/nasa-class/Ariane5-report.html opis nehody] ([https://youtu.be/gp_D8r-2hwk video 1], [https://youtu.be/5tJPXYA0Nec video 2]) | |||
** Patriot [https://msquair.files.wordpress.com/2015/05/patriot-timing-error.pdf system timing error] | |||
** Google Colab Notebook: https://colab.research.google.com/drive/1RMyuumEOuH13smF9_WIdbbqy109Wh0MC?usp=sharing<BR><BR> | |||
<BR><BR><BR><FONT COlor="grey"> | |||
<BR>Prednášky z minulého roka<BR><BR> | |||
* '''02. 10.''' 3️⃣ '''Kombinačné logické obvody.''' Boolova algebra, DeMorganove pravdilá. Pravdivostná tabuľka, logická schéma, úplný systém logických funkcií. Analýza a syntéza logických obvodov. Polovičná a úplná sčítačka. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska03a.pdf slajdy])<BR>Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska03b.pdf slajdy]) ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska02b.pdf slajdy]) | |||
** Robert Keim: ''[https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/what-is-an-fpga-introduction-to-programmable-logic-fpga-vs-microcontroller/ What Is an FPGA? An Introduction to Programmable Logic]''. 2018 | |||
** Film [https://youtu.be/KPeHFDxKUP4 Back to the Future] a [https://youtu.be/afwYMdN43Mc scéna so zosilňovačom] | |||
** Stránka [https://microbit.org/ micro:bit]<BR><BR> | |||
* '''09. 10.''' 4️⃣ '''Spínacie obvody.''' Relé, elektrónka, tranzistor, integrovaný obvod. Moorov zákon. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska04.pdf slajdy]) | |||
** Datasheet obvodu [http://senzor.robotika.sk/zp/DM74LS00.pdf 7400] | |||
** Moorov zákon: [https://www.intel.com/content/www/us/en/silicon-innovations/moores-law-technology.html video] | |||
** Simulátor [https://simulator.io/ simulator.io]<BR><BR> | |||
* '''16.10.''' 5️⃣ '''Sekvenčné obvody.''' Oneskorenie. Spätná väzba, oscilátor. Kybernetika. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska05.pdf slajdy]) | |||
** [https://cw.fel.cvut.cz/wiki/_media/courses/a3m33iro/vysoky50letkybernetiky1998_v626-632.pdf Z histórie kybernetiky u nás] | |||
** [http://www.ieeevic.org/video-interview-norbert-wiener-inventor-of-cybernetics/ Norbert Wiener] - video | |||
** [https://youtu.be/nS0luYZd4fs Shannon: Theseus demo] - video <!-- | |||
** Simulator.IO | |||
*** R-S preklápací obvod https://simulator.io/board/Gv2ZlMW8SZ/3 | |||
*** Pamäťový register https://simulator.io/board/Ec8FMQOuMx/2 | |||
*** Posuvný register https://simulator.io/board/Da9uTzXj5o/1 | |||
*** Delička frekvencie https://simulator.io/board/VTJCoRBS5o/1 | |||
*** Binárne počítadlo https://simulator.io/board/ix1nHMxe7w/1 --><BR><BR> | |||
* '''23. 10.'''6️⃣ '''Pamäte.''' Rýchlosť, cena, kapacita. Typy pamätí RWM, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH. Adresovanie, dynamická a statická pamäť. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska06a.pdf slajdy])<BR>Stavové diagramy a BBC micro:bit ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska06b.pdf slajdy]) | |||
** [http://www.computerhistory.org/timeline/memory-storage/ Timeline of computer memory] | |||
** Static RAM 2114 1kB [http://www.science.smith.edu/dftwiki/images/a/ab/2114_datasheet.pdf datasheet] | |||
** EEPROM 2708 1kB [http://www.jrok.com/datasheet/TMS2708.pdf datasheet] | |||
** Film [https://www.youtube.com/watch?v=hMT8tRrEMC4 TRON] (1982) a remake [https://www.youtube.com/watch?v=SqSuRdkglxM TRON Legacy] (2010) | |||
** Men In Black 3 | [https://www.youtube.com/watch?v=nQmkkryDp0Y Retro Neuralyzer Scene]<BR><BR> | |||
* '''30. 10.''' 7️⃣ Základná stavebné prvky procesora. Operačná a riadiaca časť procesora. Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska08.pdf slajdy]) | |||
** Frederico Faggin: ''[http://ieeexplore.ieee.org/document/4776530/ Making of the First Microprocessor]''. | |||
** [https://youtu.be/Knd-U-avG0c Zoom Into a Microchip] - National Informal STEM Education Network (NISE Net) | |||
** Papierový [https://cs.wikipedia.org/wiki/Pap%C3%ADrov%C3%BD_po%C4%8D%C3%ADta%C4%8D_CGS počítač CGS]<BR><BR> | |||
* '''6. 11.''' 8️⃣ Mikroprocesor II. Matematický koprocesor. Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. Formát inštrukcie. Inštrukcie - práca s pamäťovým systémom počítača. Spôsoby adresácie. Procesory s architektúrou RISC a CISC. Asembler, jazyk symbolických adries, simulátor a emulátor. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska09.pdf slajdy]) | |||
** Jednodoskový počítač [https://sk.wikipedia.org/wiki/PMI-80 PMI-80] <!-- http://www.nostalcomp.cz/pmi80.php --> | |||
** Osobný počítač [https://pmd85.borik.net/wiki/Intro PMD-85] | |||
** Školský robot [http://www.avir.sk/robotika/historia_kar/roboti/KOLKA025.html KOLKA] | |||
** [https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8087 Aritmetický koprocesor i8087] | |||
** [http://senzor.robotika.sk/zp/8080instructions.pdf Ťahák na cvičenia s výberom inštrukcií]<BR><BR> | |||
* ''' 13. 11.''' 9️⃣ Mikroprocesor III. Zásobník, prerušenie, podprogramy. Hierarchia počítačov, mainframe, workstation, embedded. [[Meranie výkonu počítačov]].([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska10.pdf slajdy]) | |||
** [https://www.top500.org/ Zoznam 500 najvýkonnejších počítačov na svete] | |||
** [https://en.wikipedia.org/wiki/Cray-2 Superpočítač CRAY-2] | |||
** [https://waitbutwhy.com/2014/11/from-1-to-1000000.html Milión bodiek] | |||
** [[Meranie výkonu počítačov]]<BR><BR> | |||
* '''20. 11.''' 🔟 Georg Jaggle, TU Wien: '''Inputs and outputs''' (([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska07a.pdf Lecture in english]). '''Vstupy a výstupy.''' Digitálny vstup, výstup, displej, klávesnica, multiplexovanie. (([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska07b.pdf slajdy])) | |||
** Úvodné video [https://www.youtube.com/watch?v=LDPVwI3KULk Matrix - computer interface] | |||
** Video z prezentácie [https://youtu.be/tIIJME8-au8 Timo Boll vs. robot] | |||
** Romeo [https://youtu.be/kz1Ob0Ks554 humanoid robot grasping demonstration] | |||
** Blue Danube [https://youtu.be/-sHcQcFd7-A Airskin collaborative robotics] | |||
** Paro [https://youtu.be/2ZUn9qtG8ow therapeutic robot] | |||
** Thymio [https://www.thymio.org/ educational robot] | |||
* '''10.12.''' William Carbone, IBM: '''Towards Augmented Intelligence.''' ''Tools and Skills for the Cognitive Era.'' Invited lecture. | |||
** [http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska11-IBM.pdf slajdy] | |||
** '''[https://www.watson-academy.info/ IBM Watson Academy]''' (free online courses) | |||
** [https://ibm.biz/BdY3hW Link to IBM Cloud] (1 month free, ask me for promo codes to prolong it) | |||
** [https://www.youtube.com/watch?v=MSc5I550jlY Smart Wildlife project] | |||
** Use The Force - [https://youtu.be/K-4mp_e5v4A Move a BB-8 with Your Mind] | |||
** [https://qiskit.org/ Quantum computing] | |||
** [https://www.youtube.com/watch?v=3WrVUb7ej0o Tanmay Bakshi] video | |||
*** Tanmay Bakshi: [https://www.amazon.com/s?k=tanmay+bakshi books] | |||
** [https://tone-analyzer-demo.ng.bluemix.net/ Text analyzer demo] | |||
** Free [https://cognitiveclass.ai/ Cognitive Courses and Lessons] | |||
** IBM Centennial Film [https://www.youtube.com/watch?eWxUWJgfzk 100 X 100 A century of achievements that have changed the world] | |||
* '''.11.''' Vstupno-výstupných podsystém. I/O karty. Paralelný port. Vstup a výstup logických a číslicových hodnôt ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska11.pdf slajdy]). | |||
* '''.12.''' Prenos údajov. Zbernicová architektúra počítača. Zbernice. Sériové rozhranie a UART. Jednoprocesorové a viacprocesorové zbernice, arbitrácia prístupu. Multiplexovaná zbernica. Príklady štandardných zberníc ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska11a.pdf slajdy]). | |||
<!-- | |||
* '''.12.''' William Carbone, IBM: '''Computing: vision for the Future.''' Invited lecture. History and status now. Limits and beyonds. Computers as a service. Future challenges: blokchain, quantum computing, cognitive computing, clouds and services, internet of things. [[Základy počítačov - pozvaná prednáška|More information...]] | |||
** [http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska12-IBM.pdf slajdy] | |||
** [https://www.youtube.com/watch?v=pBiVyEfZVUU History of computers - partI.] | |||
** [https://www.youtube.com/watch?v=HRi1BHjID3o History of computers - partII.] | |||
** '''[https://www.watson-academy.info/ IBM Watson Academy]''' (free online courses) | |||
** [https://ibm.biz/BdY3hW Link to IBM Cloud] (1 month free, ask me for promo codes to prolong it) | |||
** [https://www.evaaugustyn.com/ibm-watson-x-music AI Music by IBM Watson] | |||
** Video Johna Cohna, ktoré sme nevideli: | |||
*** https://youtu.be/I-NT1-BdOvI | |||
*** https://www.youtube.com/watch?v=qxRM99LlcVc | |||
2017 | |||
[[Súbor:Carbone-Lecture2018.png|400px|center]] | |||
Adrian Jackson, IBM: '''The Computer of (near) Future.''' Invited lecture. Cloud (Saas, Paas, Iaas). Cognitive computing - Whats that all about. Quantum Computing. | |||
Adrian Jackson is a multi-skilled Senior IT Professional with extensive Cloud, DevOps, Development, technical architecture, release management and project management experience gained within a broad range of organisations operating across multiple business sectors across the globe. Thorough and detailed Cloud architecture knowledge built over many years, a true advocate of “Cloud First” thinking and a practitioner of best practices, seeing the TCO and cost saving opportunities of moving to the cloud. Outstanding experience of designing and directing the implementation of Continuous Integration and Delivery Pipelines. Leading DevOps, environment support, technology architecture and infrastructure design activities and advising team members and management on the principles and benefits of Continuous Delivery and DevOps. A proven ability to lead both local and remote technical / development teams and to successfully deliver agreed solutions of the highest quality, often within complex and challenging environments. A leader who has successfully built DevOps practices for multiple organisations, hiring the right candidates for the job and helping existing members of staff transform into a DevOps role and instilling the core principals. A developer who will turn his hand to most languages, most recently GOLANG building a modern web app using micro-service architecture and docker based containers for responsive auto scaling(simple, blisteringly fast, small footprint, docker integration builtin) and also systems tooling, docker, Terraform etc. | |||
* Nestihli sme: | |||
* Pamäte II. Externé pamäte, pevné a optické disky. Polia RAID ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska06.pdf slajdy 31-63]). ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska09.pdf slajdy]). | |||
* Počítačové siete - charakteristika a ich rozdelenie. Sieťové médiá. Správa, rámec, paket. Generácie počítačov. | |||
* A/D a D/A prevodníky. Riadiace počítače. Elektromagnetická kompatibilita. Počítadlá a časovače. RTC | |||
Číslicový počítač s von Neumannovou a Harvardskou architektúrou. Klasifikácia počítačov. | |||
--> | |||
[http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/ --> Slajdy z prednášok.] | |||
</FONT> | |||
'''Literatúra''' | |||
Zoznam odporúčanej študijnej literatúry: | |||
* Sarah L. Harris and David M. Harris: '''[https://www.amazon.com/Digital-Design-Computer-Architecture-Harris/dp/0123944244 Digital Design and Computer Architecture]'''. Morgan Kaufman, 3rd ed., 2016. ISBN: 9789382291527 | |||
* David Patterson and John Hennessy: ''[https://www.elsevier.com/books/computer-organization-and-design-arm-edition/patterson/978-0-12-801733-3 Computer Organization and Design ARM Edition]''. 1st Ed. Morgan Kaufmann, 2016. ISBN: 9780128017333 | |||
* Tibor Krajčovič: ''[http://www2.fiit.stuba.sk/~tkraj/pocitace.pdf Počítače].'' Vydavateľstvo STU, Bratislava, 2000. Skriptá sú dostupné v knižnici FEI STU. | |||
* Richard Balogh: ''[https://www.fei.stuba.sk/sk/kniznica-fei/aktuality-kniznica/vybrane-kapitoly-z-mikropocitacov.html?page_id=6102 Vybrané kapitoly z mikropočítačov: I. časť: Hardware].'' Bratislava: Vydavateľstvo Spektrum STU, 2023. ISBN 978-80-227-5285-5. Skriptá sú dostupné v knižnici FEI STU. | |||
Internetové zdroje: | |||
* https://www.root.cz/serialy/co-se-deje-v-pocitaci/ | |||
== '''Cvičenia''' == | |||
Cvičenia prebiehajú prezenčne v učebni D-010 a D-119 (výpočtové stredisko) podľa rozvrhu. V prípade choroby | |||
alebo inej opodstatnenej neprítomnosti si môžete cvičenie nahradiť v ľubovoľnom inom termíne v danom týždni. | |||
=== Cvičenie 1 === | === Cvičenie 1 === | ||
Úlohy: | |||
# prihlásiť sa na PC dočasným heslom a nájsť si v AISe mail s vlastným prihlasovacím menom a heslom. | |||
# prihlásiť sa svojim menom a heslom | |||
# webstránka predmetu bude http://senzor.robotika.sk - prvá ikonka vľavo hore v tabuľke ZPOC | |||
# '''Riešime príklady na prevody DEC-BIN-HEX-ASCII: [[Prevody medzi číselnými sústavami]]''' | |||
# nájdite si v AISe vstupný testík a vyplňte ho | |||
Teória k cvičeniam: [[Číselné sústavy]] Príklady: [[Prevody medzi číselnými sústavami]] | |||
=== Cvičenie 2 === | |||
Úlohy: | |||
# počítame jednoduché príklady [[Aritmetika v dvojkovej sústave]] | |||
# počítame príklady [[Kódy a kódovanie]] | |||
# počítame príklady [[Zobrazenie čísel v počítači]] | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
Práca na | Teória k cvičeniam: [[Aritmetické operácie v dvojkovej sústave]] alebo aj [https://www.khanacademy.org/math/algebra-home/alg-intro-to-algebra/algebra-alternate-number-bases/v/number-systems-introduction Khan Academy] | ||
# | |||
# | |||
# | |||
=== Cvičenie 3 === | |||
# | |||
# | '''Základy programovania.''' | ||
# | <BR> | ||
Návody: [[BBC micro:bit]].<BR> [https://makecode.microbit.org/ → Link do programovacieho prostredia] | |||
Úlohy: | |||
# Programy pre micro:bit | |||
## naprogramujte jednoduchú animáciu | |||
## naprogramujte jednoduché minutky počítajúce smerom nadol | |||
## naprogramujte hraciu kocku | |||
## vyskúšajte, ako funguje [[Matematika a micro:bit]] | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
=== Cvičenie 4 === | |||
Úlohy: | |||
# [[Kombinačné logické obvody]] | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
Teória: [http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/Logika/Lecture09/09.prezentacia.pdf Logické obvody] | |||
=== Cvičenie 5 === | |||
'''Základy programovania.''' | |||
Práca so simulátorom pre mikropočítač ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska04b.pdf slajdy z prednášky])<BR> [https://makecode.microbit.org/ → Link do programovacieho prostredia] | |||
Úlohy: | |||
<!-- | |||
# Naprogramujte animáciu na reálnej micro:bit doštičke | |||
# Vyskúšajte funkciu blokov z knižnice MUSIC | |||
--> | |||
# Naprogramujte hru kameň, papier, nožnice | |||
# Naprogramujte niektorú logickú funkciu premenných A a B (pozri napr. [https://makecode.microbit.org/courses/logic-lab Logic Lab]) | |||
# Naprogramujte ovládanie interiérového svetielka v aute (ľavé/pravé dvere a pri pohybe zhasne) | |||
# Naprogramujte tester reakčnej doby (náhodne sa rozsvieti A alebo B a hráč musí stlačiť korešpondujúce tlačidlo, pričom sa zmeria čas od zobrazenia po stlačenie) | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
=== Cvičenie 6 === | |||
Úlohy: | |||
# [[Sekvenčné logické obvody]] | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
Teória k cvičeniam: | |||
* [http://www.dnp.fmph.uniba.sk/~kollar/dg_w/index_d.htm Sekvenčné obvody] alebo [https://www.electronics-tutorials.ws/sequential/seq_1.html Sequential Logic Circuits] | |||
* https://technobyte.org/flip-flops-latches-designing-truth-tables/ | |||
=== Cvičenie 7 === | |||
'''Základy programovania.''' | |||
Práca so simulátorom pre mikropočítač [[BBC micro:bit]]<BR> [https://makecode.microbit.org/ → Link do programovacieho prostredia] | |||
Úlohy: | |||
# [[Stavové diagramy s micro:bit]] | |||
# 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
<BR> | |||
| |||
<BR> | |||
=== Cvičenie 8 === | |||
'''Laboratórne cvičenie.''' | |||
Úlohy: | |||
# Zapojte a odmerajte vlastnosti kombinačných a sekvenčných obvodov podľa návodu [[Meranie logických obvodov]] | |||
ToDo 2023: ak nestihnete zmerať všetky úlohy na cvičení, môžete si ich prísť domerať do D-219 vo vymedzenom čase. | |||
# Keď to zvládnete, stačí k dvom obvodom z cvičenia pridať ešte 32 a máte hotový celý 8-bitový mikropočítač... Kliknutím na obrázok získate kompletný návod :) | |||
[[Image:TTLcomputer.jpg|500px|center|link=https://hackaday.io/project/20781-8-bit-color-computer-from-ttl]] | |||
=== Cvičenie 9 === | |||
'''Mikroprocesor.''' | |||
Úlohy: | |||
# [[ZPOC 9: Základy programovania v strojovom kóde]] (<S>[[ASM80 programy|old version]]</S>) | |||
# Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
<!-- | |||
'''Zabudnuté inštrukcie''' | |||
Ižinieri v Silicon Valley našli v archívoch dokument, z ktorého vyplýva, že | |||
niektoré assemblerovské inštrukcie, ktoré autori procesorov vytvorili sa napokon | |||
do procesorov nedostali. Ktovie prečo? | |||
<syntaxhighlight lang="asm"> | |||
BPDI Be Polite, Don't Interrupt | |||
CLD Call a Doctor | |||
CRB Crash and Burn | |||
CRN Convert to Roman Numerals | |||
DAC Divide And Conquer | |||
DMNS Do what I Mean, Not what I Say | |||
EPI Execute Programmer Immediately | |||
GE Generate Error | |||
IBP Insert Bug and Proceed | |||
IAN Illogical AND | |||
IOR Illogical OR | |||
JBW Jump Both Ways | |||
JPO Jump on Power Off | |||
JRA Jump to Random Address | |||
LLI Lose Last Instruction | |||
RNR Rather Not Run | |||
RPM Read Programmer's Mind | |||
SWOM Store in Write Only Memory | |||
</syntaxhighlight> | |||
--> | |||
<BR> | |||
| |||
<BR> | |||
=== Cvičenie 10 === | |||
'''Senzory na micro:bit''' | |||
Úlohy: | |||
# [[Senzory na mikropočítači micro:bit]] | |||
# Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
=== Cvičenie 11 === | |||
'''Komunikácia s micro:bitmi''' | |||
Úlohy: | |||
# [[Komunikácia a micro:bit 2023]] (staré verzie: <S>[[Komunikácia a micro:bit]] alebo [[Bezdrôtová komunikácia a micro:bit]] </S>) | |||
# Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
# Okrem toho môžete vypracovať všetky testy, ktoré ste zameškali v priebehu semestra | |||
=== Cvičenie 12 === | |||
'''Robotický simulátor''' | |||
Úlohy: | |||
# [[Robotický simulátor PRIA IDE]] | |||
# [https://ide.pria.at/projects/vysavac Link do programovacieho prostredia] | |||
# Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test | |||
<BR> | |||
<BR> | |||
<!-- | |||
== '''Domáce úlohy''' == | |||
''' | Téma '''komunikácie''', ktorú sme na prednáškach nestihli prebrať ostáva na domáce naštudovanie. K dispozícii máte text 2. kapitoly z knižky, ten treba naštudovať | ||
a naučiť sa podstatné pojmy. Otázky z tejto kapitoly samozrejme tiež môžu byť na skúške. | |||
* Balogh, Bélai, Dorner, Drahoš: [http://senzor.robotika.sk/zp/kap2.pdf Priemyselné komunikácie]. STU, 2001. | |||
'''Bonusové príklady''' | |||
Za vyriešenie týchto úloh môžete získať okrem dobrého pocitu aj bonusové body. Nezíska ich každý, | |||
ale ten, kto ako prvý pošle ich riešenie na adresu balogh@elf.stuba.sk | |||
Ak budú riešenia aj s postupom a tie budú dostatočne odlišné, môžu bonusové body získať aj viacerí. | |||
Prečiarknuté body znamenajú, že úlohu môžete stále ešte riešiť sebe pre radosť, ale body, žiaľ, už nedostanete. | |||
--> | |||
== Podmienky absolvovania predmetu == | |||
# Znalosť odprezentovanej problematiky, | |||
# absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť), | |||
# vypracovanie všetkých testíkov <S>aspoň na polovicu</S> na primeraný počet bodov, | |||
# a získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky). | |||
Prácu študenta kontroluje a body udeľuje cvičiaci daného krúžku. | |||
== '''Kontakty''' == | |||
Za menom je uvedené pracovisko a miestnosť. Zamestnanci STU majú e-mailové adresy v tvare meno.priezvisko@stuba.sk | |||
''' | '''Vyučujúci:''' | ||
* | * doc. Ing. Richard Balogh, PhD. (UAMT, D-110, streda 10:00) | ||
* | * Ing. Belai (D-126, streda 10:00), Ing. Hlavatý, Ing. Michalovič (D-212, streda 10:00) a Ing. Račkay (D-215, stvrtok 14:00) - doktorandi | ||
[[Súbor:RozvrhHodin.png|center]] | |||
Aktuálna revízia z 10:34, 23. september 2024
Novinky
- 10. 9. Aktualizácia na ZS 2024
Ak ste tento predmet už absolvovali minulý rok, môžete požiadať o jeho uznanie a nemusíte tak navštevovať cvičenia znova. Prosím, vyplňte si takúto žiadosť, kde uvediete, že žiadate o uznanie predmetu (prípadne aj všetky, z ktorých máte A, B alebo C) a zanesiete to na PgO. Takéto žiadosti pán prodekan potom bez problémov schvaľuje a je to úplne v poriadku aj z hľadiska účasti na výučbe a pod. Nemusíte potom už nič ďalšie riešiť, rovno máte zapísanú známku v indexe. V prípade, že vám predmet nebol uznaný, musíte riadne navštevovať prednášky aj cvičenia.
Prednášky 2024
- 16. 09. 1️⃣ Základy číslicových počítačov. Zobrazenie informácie v počítači. Analógové (spojité) a číslicové (diskrétne) zobrazenie informácií. Údajové typy a ich zobrazenie. Číselné a znakové kódy. Základné aritmetické operácie - číselne sústavy (binárna, dekadická, hexadecimálna) (slajdy)
- Film 2001: A Space Odyssey (1968) directed by Stanley Kubrick, based on a novel by Arthur C. Clarke.
- Film 2001: A Space Odyssey (1968) directed by Stanley Kubrick, based on a novel by Arthur C. Clarke.
- 23. 09. 2️⃣ Ukladanie informácií v počítači. Kódy ASCII a Unicode, Big Endian, Little Endian. Reálne čísla s pohyblivou rádovou čiarkou, IEEE-754. (slajdy)
- Film The Imitation Game
- Angela Watercutter How Designers Recreated Alan Turing's Code-Breaking Computer for Imitation Game. Wired, 2104.
- Doplnok k formátom s plávajúcou desatinnou čiarkou
- Pentium fdiv bug
- Ariane 5 - opis nehody (video 1, video 2)
- Patriot system timing error
- Google Colab Notebook: https://colab.research.google.com/drive/1RMyuumEOuH13smF9_WIdbbqy109Wh0MC?usp=sharing
Prednášky z minulého roka
- 02. 10. 3️⃣ Kombinačné logické obvody. Boolova algebra, DeMorganove pravdilá. Pravdivostná tabuľka, logická schéma, úplný systém logických funkcií. Analýza a syntéza logických obvodov. Polovičná a úplná sčítačka. (slajdy)
Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit (slajdy) (slajdy)- Robert Keim: What Is an FPGA? An Introduction to Programmable Logic. 2018
- Film Back to the Future a scéna so zosilňovačom
- Stránka micro:bit
- 09. 10. 4️⃣ Spínacie obvody. Relé, elektrónka, tranzistor, integrovaný obvod. Moorov zákon. (slajdy)
- Datasheet obvodu 7400
- Moorov zákon: video
- Simulátor simulator.io
- 16.10. 5️⃣ Sekvenčné obvody. Oneskorenie. Spätná väzba, oscilátor. Kybernetika. (slajdy)
- Z histórie kybernetiky u nás
- Norbert Wiener - video
- Shannon: Theseus demo - video
- 23. 10.6️⃣ Pamäte. Rýchlosť, cena, kapacita. Typy pamätí RWM, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH. Adresovanie, dynamická a statická pamäť. (slajdy)
Stavové diagramy a BBC micro:bit (slajdy)- Timeline of computer memory
- Static RAM 2114 1kB datasheet
- EEPROM 2708 1kB datasheet
- Film TRON (1982) a remake TRON Legacy (2010)
- Men In Black 3 | Retro Neuralyzer Scene
- 30. 10. 7️⃣ Základná stavebné prvky procesora. Operačná a riadiaca časť procesora. Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. (slajdy)
- Frederico Faggin: Making of the First Microprocessor.
- Zoom Into a Microchip - National Informal STEM Education Network (NISE Net)
- Papierový počítač CGS
- 6. 11. 8️⃣ Mikroprocesor II. Matematický koprocesor. Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. Formát inštrukcie. Inštrukcie - práca s pamäťovým systémom počítača. Spôsoby adresácie. Procesory s architektúrou RISC a CISC. Asembler, jazyk symbolických adries, simulátor a emulátor. (slajdy)
- Jednodoskový počítač PMI-80
- Osobný počítač PMD-85
- Školský robot KOLKA
- Aritmetický koprocesor i8087
- Ťahák na cvičenia s výberom inštrukcií
- 13. 11. 9️⃣ Mikroprocesor III. Zásobník, prerušenie, podprogramy. Hierarchia počítačov, mainframe, workstation, embedded. Meranie výkonu počítačov.(slajdy)
- 20. 11. 🔟 Georg Jaggle, TU Wien: Inputs and outputs ((Lecture in english). Vstupy a výstupy. Digitálny vstup, výstup, displej, klávesnica, multiplexovanie. ((slajdy))
- Úvodné video Matrix - computer interface
- Video z prezentácie Timo Boll vs. robot
- Romeo humanoid robot grasping demonstration
- Blue Danube Airskin collaborative robotics
- Paro therapeutic robot
- Thymio educational robot
- 10.12. William Carbone, IBM: Towards Augmented Intelligence. Tools and Skills for the Cognitive Era. Invited lecture.
- slajdy
- IBM Watson Academy (free online courses)
- Link to IBM Cloud (1 month free, ask me for promo codes to prolong it)
- Smart Wildlife project
- Use The Force - Move a BB-8 with Your Mind
- Quantum computing
- Tanmay Bakshi video
- Tanmay Bakshi: books
- Text analyzer demo
- Free Cognitive Courses and Lessons
- IBM Centennial Film 100 X 100 A century of achievements that have changed the world
- .11. Vstupno-výstupných podsystém. I/O karty. Paralelný port. Vstup a výstup logických a číslicových hodnôt (slajdy).
- .12. Prenos údajov. Zbernicová architektúra počítača. Zbernice. Sériové rozhranie a UART. Jednoprocesorové a viacprocesorové zbernice, arbitrácia prístupu. Multiplexovaná zbernica. Príklady štandardných zberníc (slajdy).
--> Slajdy z prednášok.
Literatúra
Zoznam odporúčanej študijnej literatúry:
- Sarah L. Harris and David M. Harris: Digital Design and Computer Architecture. Morgan Kaufman, 3rd ed., 2016. ISBN: 9789382291527
- David Patterson and John Hennessy: Computer Organization and Design ARM Edition. 1st Ed. Morgan Kaufmann, 2016. ISBN: 9780128017333
- Tibor Krajčovič: Počítače. Vydavateľstvo STU, Bratislava, 2000. Skriptá sú dostupné v knižnici FEI STU.
- Richard Balogh: Vybrané kapitoly z mikropočítačov: I. časť: Hardware. Bratislava: Vydavateľstvo Spektrum STU, 2023. ISBN 978-80-227-5285-5. Skriptá sú dostupné v knižnici FEI STU.
Internetové zdroje:
Cvičenia
Cvičenia prebiehajú prezenčne v učebni D-010 a D-119 (výpočtové stredisko) podľa rozvrhu. V prípade choroby alebo inej opodstatnenej neprítomnosti si môžete cvičenie nahradiť v ľubovoľnom inom termíne v danom týždni.
Cvičenie 1
Úlohy:
- prihlásiť sa na PC dočasným heslom a nájsť si v AISe mail s vlastným prihlasovacím menom a heslom.
- prihlásiť sa svojim menom a heslom
- webstránka predmetu bude http://senzor.robotika.sk - prvá ikonka vľavo hore v tabuľke ZPOC
- Riešime príklady na prevody DEC-BIN-HEX-ASCII: Prevody medzi číselnými sústavami
- nájdite si v AISe vstupný testík a vyplňte ho
Teória k cvičeniam: Číselné sústavy Príklady: Prevody medzi číselnými sústavami
Cvičenie 2
Úlohy:
- počítame jednoduché príklady Aritmetika v dvojkovej sústave
- počítame príklady Kódy a kódovanie
- počítame príklady Zobrazenie čísel v počítači
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Teória k cvičeniam: Aritmetické operácie v dvojkovej sústave alebo aj Khan Academy
Cvičenie 3
Základy programovania.
Návody: BBC micro:bit.
→ Link do programovacieho prostredia
Úlohy:
- Programy pre micro:bit
- naprogramujte jednoduchú animáciu
- naprogramujte jednoduché minutky počítajúce smerom nadol
- naprogramujte hraciu kocku
- vyskúšajte, ako funguje Matematika a micro:bit
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 4
Úlohy:
- Kombinačné logické obvody
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Teória: Logické obvody
Cvičenie 5
Základy programovania.
Práca so simulátorom pre mikropočítač (slajdy z prednášky)
→ Link do programovacieho prostredia
Úlohy:
- Naprogramujte hru kameň, papier, nožnice
- Naprogramujte niektorú logickú funkciu premenných A a B (pozri napr. Logic Lab)
- Naprogramujte ovládanie interiérového svetielka v aute (ľavé/pravé dvere a pri pohybe zhasne)
- Naprogramujte tester reakčnej doby (náhodne sa rozsvieti A alebo B a hráč musí stlačiť korešpondujúce tlačidlo, pričom sa zmeria čas od zobrazenia po stlačenie)
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 6
Úlohy:
- Sekvenčné logické obvody
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Teória k cvičeniam:
- Sekvenčné obvody alebo Sequential Logic Circuits
- https://technobyte.org/flip-flops-latches-designing-truth-tables/
Cvičenie 7
Základy programovania.
Práca so simulátorom pre mikropočítač BBC micro:bit
→ Link do programovacieho prostredia
Úlohy:
- Stavové diagramy s micro:bit
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 8
Laboratórne cvičenie.
Úlohy:
- Zapojte a odmerajte vlastnosti kombinačných a sekvenčných obvodov podľa návodu Meranie logických obvodov
ToDo 2023: ak nestihnete zmerať všetky úlohy na cvičení, môžete si ich prísť domerať do D-219 vo vymedzenom čase.
- Keď to zvládnete, stačí k dvom obvodom z cvičenia pridať ešte 32 a máte hotový celý 8-bitový mikropočítač... Kliknutím na obrázok získate kompletný návod :)
Cvičenie 9
Mikroprocesor.
Úlohy:
- ZPOC 9: Základy programovania v strojovom kóde (
old version) - Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 10
Senzory na micro:bit
Úlohy:
- Senzory na mikropočítači micro:bit
- Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 11
Komunikácia s micro:bitmi
Úlohy:
- Komunikácia a micro:bit 2023 (staré verzie:
Komunikácia a micro:bit alebo Bezdrôtová komunikácia a micro:bit) - Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
- Okrem toho môžete vypracovať všetky testy, ktoré ste zameškali v priebehu semestra
Cvičenie 12
Robotický simulátor
Úlohy:
- Robotický simulátor PRIA IDE
- Link do programovacieho prostredia
- Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Podmienky absolvovania predmetu
- Znalosť odprezentovanej problematiky,
- absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť),
- vypracovanie všetkých testíkov
aspoň na polovicuna primeraný počet bodov, - a získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky).
Prácu študenta kontroluje a body udeľuje cvičiaci daného krúžku.
Kontakty
Za menom je uvedené pracovisko a miestnosť. Zamestnanci STU majú e-mailové adresy v tvare meno.priezvisko@stuba.sk
Vyučujúci:
- doc. Ing. Richard Balogh, PhD. (UAMT, D-110, streda 10:00)
- Ing. Belai (D-126, streda 10:00), Ing. Hlavatý, Ing. Michalovič (D-212, streda 10:00) a Ing. Račkay (D-215, stvrtok 14:00) - doktorandi