Základy počítačov: Rozdiel medzi revíziami
Z SensorWiki
Riadok 15: | Riadok 15: | ||
− | |||
− | |||
− | |||
<quiz display=simple> | <quiz display=simple> | ||
Riadok 27: | Riadok 24: | ||
- Wrong or misleading answer. | - Wrong or misleading answer. | ||
</quiz> | </quiz> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | Voliteľnosť Povinný | ||
+ | Semester Zimný semester | ||
+ | Počet kreditov 6.00 | ||
+ | Ukončenie predmetu Skúška | ||
+ | Prednáška 2.00 hod./tyždeň | ||
+ | Cvičenie 2.00 hod./tyždeň | ||
+ | Garant doc. Ing. Katarína Žáková, PhD. | ||
+ | |||
+ | Pozri aj [http://is.stuba.sk/katalog/syllabus.pl?predmet=323630 stránku predmetu v AISe]. | ||
+ | |||
+ | '''Cieľ predmetu''' | ||
+ | |||
+ | Získať znalosti o základnej koncepcii číslicových počítačov a o multiprocesorových a multipočítačových systémoch. Pochopiť princípy hlavných podsystémov číslicových počítačov - procesor, vstupný a výstupný podsystém a pamäťový podsystém. Vedieť popísať štruktúry hlavných podsystémov číslicových počítačov a multiprocesorových a multipočítačových systémov. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Prednášky == | ||
+ | |||
+ | |||
+ | História. Základy číslicovýchch počítačov. Číslicový počítač s von Neumannovou architektúrou. Číslicový počítač s Harvardskou architektúrou. Klasifikácia počítačov. Generácie počítačov. | ||
+ | Procesory s architektúrou RISC a CISC. Typy pamätí. Správa a ochrana pamäti. | ||
+ | Zobrazenie informácie v počítači. Číslicové zobrazenie informácií. Údajové typy a ich zobrazenie. Číselné a znakové kódy. Základné aritmetické operácie - číselne sústavy. | ||
+ | Základná stavebné prvky procesora. Operačná a riadiaca časť procesora. | ||
+ | Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. Formát inštrukcie. Inštrukcie - práca s pamäťovým systémom počítača. Spôsoby adresácie . | ||
+ | Zbernice. Zbernicová architektúra počítača. Jednoprocesorové a viacprocesorové zbernice, arbitrácia prístupu. Multiplexovaná zbernica. Príklady štandardných zberníc. | ||
+ | Vstupno-výstupných podsystém. I/O karty. Paralelný port. Vstup a výstup logických a číslicových hodnôt. A/D a D/A prevodníky. Riadiace počítače. Elektromagnetická kompatibilita. | ||
+ | Prerušovací podsystém. Zdroje a obsluha prerušenia. | ||
+ | Počítadlá a časovače. RTC. | ||
+ | Sériové rozhranie. UART. I2C,... | ||
+ | Grafika, grafické karty. | ||
+ | Počítačové siete - charakteristika a ich rozdelenie. Sieťové médiá. Správa, rámec, paket. | ||
+ | |||
+ | --> Slajdy z prednášok. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Literatúra == | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Jelšina, M.: Architektúry počítačových systémov, Princípy, ELFA 2002 | ||
+ | Stalling, W.: Computer Organization and Architecture, principles. | ||
+ | Frištacký, N. Jelšina,M.: Číslicové počítače, ALFA 1993 | ||
+ | Hanuliak, I.: Paralelné počítače a algoritmy, ELFA 1999 | ||
+ | Hlavička, J.:Architektura počítačú. ČVUT 1998 | ||
+ | Dvořák, V., Drábek V.: Architektura procesoru. Vutium, Brno, 1999 | ||
+ | Čada, O.: Operační systémy. Grada 1993 | ||
+ | Krajčovič, T.: Počítače. Skriptum FEI STU, 2000. | ||
+ | Slajdy z prednášok. | ||
+ | |||
+ | Zaujímavé a užitočné odkazy: | ||
+ | |||
+ | Pavel Horovčák a Igor Podlubný: Úvod do programovania v jazyku C. On-line príručka. (tuke.sk) | ||
+ | Anino Belan: Kurz jazyka C. Učebný text pre kvartu a kvintu osemročného gymnázia. (ŠMNDaG) | ||
+ | |||
+ | Ďalšie učebnice jazyka C: | ||
+ | Škôlka jazyka C | ||
+ | Pointre | ||
+ | Tomáš Rohovský: { Céčko } | ||
+ | Funkce | ||
+ | Richard Opálka: Učebnica jazyka C pre Pascalistov aj s konkrétnymi príkladmi (tuke.sk) | ||
+ | štruktúry | ||
+ | bitové operácie | ||
+ | reťazce | ||
+ | polia | ||
+ | Pokročilejie učebnice (ŠMNDaG) | ||
+ | |||
+ | Články: | ||
+ | Vladimír Klimovský: C++ pod lupou. Text vyšiel v PC Revue. | ||
+ | |||
+ | Užitočné odkazy: | ||
+ | ASCII tabuľka | ||
+ | Hamming Code Tool | ||
+ | |||
+ | Michal Vojkůvka: Základy informatiky a výpočetní techniky (VUT Brno) | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Cvičenia == | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Cvičenia prebiehajú v CPU (učebňa DL-10). Programujeme v prostredí Microsoft Visual C++. Ak chcete pracovať aj doma a nemáte Microsoft Visual C++, môžete použiť aj niektorý iný kompilátor. Jednoducho sa používa napríklad Bloodshed Dev-C++, existuje aj voľne dostupná verzia Microsoft Visual Studio Express. Celkový prehľad kompilátorov nájdete na wikipedii. Z nich si už určite vyberiete. | ||
+ | |||
+ | Cvičenia sú organizované v troch štvortýždňových blokoch. V každom z nich sú definované úlohy, ktoré treba vyriešiť, nie je určené v akom poradí. | ||
+ | |||
+ | Blok 1: Reprezentácia čísel a operácie s nimi. | ||
+ | |||
+ | Úvod, oboznámenie s pravidlami, harmonogramom, BOZP, zadanie úloh. | ||
+ | Číselné sústavy, prevody, zobrazenie čísel, (číslo so znamienkom ,PRC) | ||
+ | Aritmetické a logické operácie (*,/,+,-), overflow, strojová nula, ... . | ||
+ | Matematické funkcie (napr. sin(x), atd. ) | ||
+ | |||
+ | --> Zadania úloh bloku 1 | ||
+ | |||
+ | Blok 2: Základy programovania periférií vo Windows. | ||
+ | |||
+ | Základy assembleru x86 (vložený inline assembler), procesor. | ||
+ | Obsluha a programovanie hardwarových zariadení - grafika | ||
+ | Komunikácia s obsluhou: tvorba jednoduchého dialógového okna, klávesnica a myš. | ||
+ | Práca s multimédiami. | ||
+ | |||
+ | --> Zadania úloh bloku 2 | ||
+ | |||
+ | Blok 3: Projekt -- sériová komunikácia, terminál. | ||
+ | |||
+ | Práca na projekte I. | ||
+ | Práca na projekte II. | ||
+ | Práca na projekte III. | ||
+ | Odovzdávanie projektov, zápočet. | ||
+ | |||
+ | --> Zadania úloh bloku 3 | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | Hodnotenie cvičení: | ||
+ | |||
+ | Úlohy z bloku 1: 12 bodov | ||
+ | Úlohy z bloku 2: 16 bodov | ||
+ | Úlohy z bloku 3: 12 bodov | ||
+ | |||
+ | Podmienky na udelenie zápočtu: | ||
+ | |||
+ | absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť) | ||
+ | vypracovanie a odovzdanie úloh v každom bloku aspoň za 5 bodov | ||
+ | |||
+ | Prácu študenta kontroluje a zápočty udeľuje cvičiaci deného krúžku. | ||
+ | |||
+ | == Kontakty == | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Za menom je uvedené pracovisko, miestnosť a konzultačné hodiny. | ||
+ | Zamestnanci STU majú e-mailové adresy v tvare meno.priezvisko@stuba.sk | ||
+ | |||
+ | '''Vyučujúci:''' | ||
+ | |||
+ | Ing. Richard Balogh, PhD. (UAMT, D-110, Pondelok 14:00 - 15:00) | ||
+ | Ing. Štefan Chamraz, PhD. (UAMT, D-101, Pondelok 14:00 - 15:00) |
Verzia zo dňa a času 08:51, 8. september 2017
ZÁKLADY POČÍTAČOV – B-ZPOC
- (B) Informačné systémy fakulty a univerzity, práca s AIS, prihlasovanie, wifi siete, správa účtov, bezpečnosť, campus licencie, eduroam.
- (B) História počítačov
- (Ch) Základy informatiky, číselné sústavy, binárna aritmetika, reprezentácia čísel, presnosť, kódovanie.
- (B) Základy programovania, zdrojový kód, prekladač, vykonateľný kód, strojový jazyk, premenné, cyklus, podmienka.
- (B) Logické systémy, boolovská algebra, logické funkcie, demorganove zákony, karnaughove mapy, kombinačné logické obvody, logické úrovne, aplikácie v mikroprocesoroch.
- (Ch) Sekvenčné systémy, stavové diagramy, konečné automaty, pamäťové prvky, časovanie, synchrónne a asynchrónne obvody, aplikácie v komunikačných systémoch.
- (B) Pamäť a periférie mikropočítača, DMA, externá a interná pamäť, vyrovnávacia pamäť, počítadlá a časovače, prevodníky A/D a D/A, vstupy a výstupy.
- (Ch) Architektúry počítačov, mikroprocesor, mikropočítač, von Neumannova a Harvardská architektúra, prerušenia, pipelining, mikrokód, cache, multiprocesorové systémy.
- (Ch) Operačné systémy, procesy, ovládače, bezpečnosť, systémy reálneho času, multi user a multi proces.
- (Ch) Základy počítačových sietí a komunikácií, sériový komunikačný protokol, bluetooth, wifi, TCP/IP, bezpečnosť.
Voliteľnosť Povinný Semester Zimný semester Počet kreditov 6.00 Ukončenie predmetu Skúška Prednáška 2.00 hod./tyždeň Cvičenie 2.00 hod./tyždeň Garant doc. Ing. Katarína Žáková, PhD.
Pozri aj stránku predmetu v AISe.
Cieľ predmetu
Získať znalosti o základnej koncepcii číslicových počítačov a o multiprocesorových a multipočítačových systémoch. Pochopiť princípy hlavných podsystémov číslicových počítačov - procesor, vstupný a výstupný podsystém a pamäťový podsystém. Vedieť popísať štruktúry hlavných podsystémov číslicových počítačov a multiprocesorových a multipočítačových systémov.
Prednášky
História. Základy číslicovýchch počítačov. Číslicový počítač s von Neumannovou architektúrou. Číslicový počítač s Harvardskou architektúrou. Klasifikácia počítačov. Generácie počítačov. Procesory s architektúrou RISC a CISC. Typy pamätí. Správa a ochrana pamäti. Zobrazenie informácie v počítači. Číslicové zobrazenie informácií. Údajové typy a ich zobrazenie. Číselné a znakové kódy. Základné aritmetické operácie - číselne sústavy. Základná stavebné prvky procesora. Operačná a riadiaca časť procesora. Inštrukčný súbor. Typy inštrukcií. Formát inštrukcie. Inštrukcie - práca s pamäťovým systémom počítača. Spôsoby adresácie . Zbernice. Zbernicová architektúra počítača. Jednoprocesorové a viacprocesorové zbernice, arbitrácia prístupu. Multiplexovaná zbernica. Príklady štandardných zberníc. Vstupno-výstupných podsystém. I/O karty. Paralelný port. Vstup a výstup logických a číslicových hodnôt. A/D a D/A prevodníky. Riadiace počítače. Elektromagnetická kompatibilita. Prerušovací podsystém. Zdroje a obsluha prerušenia. Počítadlá a časovače. RTC. Sériové rozhranie. UART. I2C,... Grafika, grafické karty. Počítačové siete - charakteristika a ich rozdelenie. Sieťové médiá. Správa, rámec, paket.
--> Slajdy z prednášok.
Literatúra
Jelšina, M.: Architektúry počítačových systémov, Princípy, ELFA 2002 Stalling, W.: Computer Organization and Architecture, principles. Frištacký, N. Jelšina,M.: Číslicové počítače, ALFA 1993 Hanuliak, I.: Paralelné počítače a algoritmy, ELFA 1999 Hlavička, J.:Architektura počítačú. ČVUT 1998 Dvořák, V., Drábek V.: Architektura procesoru. Vutium, Brno, 1999 Čada, O.: Operační systémy. Grada 1993 Krajčovič, T.: Počítače. Skriptum FEI STU, 2000. Slajdy z prednášok.
Zaujímavé a užitočné odkazy:
Pavel Horovčák a Igor Podlubný: Úvod do programovania v jazyku C. On-line príručka. (tuke.sk) Anino Belan: Kurz jazyka C. Učebný text pre kvartu a kvintu osemročného gymnázia. (ŠMNDaG)
Ďalšie učebnice jazyka C: Škôlka jazyka C Pointre Tomáš Rohovský: { Céčko } Funkce Richard Opálka: Učebnica jazyka C pre Pascalistov aj s konkrétnymi príkladmi (tuke.sk) štruktúry bitové operácie reťazce polia Pokročilejie učebnice (ŠMNDaG)
Články: Vladimír Klimovský: C++ pod lupou. Text vyšiel v PC Revue.
Užitočné odkazy: ASCII tabuľka Hamming Code Tool
Michal Vojkůvka: Základy informatiky a výpočetní techniky (VUT Brno)
Cvičenia
Cvičenia prebiehajú v CPU (učebňa DL-10). Programujeme v prostredí Microsoft Visual C++. Ak chcete pracovať aj doma a nemáte Microsoft Visual C++, môžete použiť aj niektorý iný kompilátor. Jednoducho sa používa napríklad Bloodshed Dev-C++, existuje aj voľne dostupná verzia Microsoft Visual Studio Express. Celkový prehľad kompilátorov nájdete na wikipedii. Z nich si už určite vyberiete.
Cvičenia sú organizované v troch štvortýždňových blokoch. V každom z nich sú definované úlohy, ktoré treba vyriešiť, nie je určené v akom poradí.
Blok 1: Reprezentácia čísel a operácie s nimi.
Úvod, oboznámenie s pravidlami, harmonogramom, BOZP, zadanie úloh. Číselné sústavy, prevody, zobrazenie čísel, (číslo so znamienkom ,PRC) Aritmetické a logické operácie (*,/,+,-), overflow, strojová nula, ... . Matematické funkcie (napr. sin(x), atd. )
--> Zadania úloh bloku 1
Blok 2: Základy programovania periférií vo Windows.
Základy assembleru x86 (vložený inline assembler), procesor. Obsluha a programovanie hardwarových zariadení - grafika Komunikácia s obsluhou: tvorba jednoduchého dialógového okna, klávesnica a myš. Práca s multimédiami.
--> Zadania úloh bloku 2
Blok 3: Projekt -- sériová komunikácia, terminál.
Práca na projekte I. Práca na projekte II. Práca na projekte III. Odovzdávanie projektov, zápočet.
--> Zadania úloh bloku 3
Hodnotenie cvičení:
Úlohy z bloku 1: 12 bodov Úlohy z bloku 2: 16 bodov Úlohy z bloku 3: 12 bodov
Podmienky na udelenie zápočtu:
absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť) vypracovanie a odovzdanie úloh v každom bloku aspoň za 5 bodov
Prácu študenta kontroluje a zápočty udeľuje cvičiaci deného krúžku.
Kontakty
Za menom je uvedené pracovisko, miestnosť a konzultačné hodiny. Zamestnanci STU majú e-mailové adresy v tvare meno.priezvisko@stuba.sk
Vyučujúci:
Ing. Richard Balogh, PhD. (UAMT, D-110, Pondelok 14:00 - 15:00) Ing. Štefan Chamraz, PhD. (UAMT, D-101, Pondelok 14:00 - 15:00)