Základy počítačov: Rozdiel medzi revíziami
Zo stránky SensorWiki
Riadok 174: | Riadok 174: | ||
* ''' | * '''20.09.''' '''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]) | ||
* ''' | * '''27.09.''' '''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/prednaska02a.pdf slajdy])<BR> Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska02b.pdf slajdy]) | ||
** Film [https://youtu.be/zZuqLLdx2YQ The Imitation Game] | ** 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. | ** 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. | ||
** Stránka [https://microbit.org/ micro:bit] | ** Stránka [https://microbit.org/ micro:bit] | ||
* ''' | * '''04.10.''' '''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/prednaska03.pdf slajdy]) | ||
** Súťaž [https://community.nxp.com/groups/tfc-emea NxP Cup] | ** Súťaž [https://community.nxp.com/groups/tfc-emea NxP Cup] | ||
** Doplnok k formátom [https://www.root.cz/clanky/norma-ieee-754-a-pribuzni-formaty-plovouci-radove-tecky/ s plávajúcou desatinnou čiarkou] | ** Doplnok k formátom [https://www.root.cz/clanky/norma-ieee-754-a-pribuzni-formaty-plovouci-radove-tecky/ s plávajúcou desatinnou čiarkou] | ||
Riadok 187: | Riadok 187: | ||
** 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 | ** 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] | ** Film [https://youtu.be/KPeHFDxKUP4 Back to the Future] a [https://youtu.be/afwYMdN43Mc scéna so zosilňovačom] | ||
* ''' | * '''11. 10.''' '''Spínacie obvody.''' Relé, elektrónka, tranzistor, integrovaný obvod. Moorov zákon. ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska04.pdf slajdy])<BR>Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit ([http://senzor.robotika.sk/zp/Prednasky/prednaska04b.pdf slajdy]) | ||
** Datasheet obvodu [http://senzor.robotika.sk/zp/DM74LS00.pdf 7400] | ** 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] | ** Moorov zákon: [https://www.intel.com/content/www/us/en/silicon-innovations/moores-law-technology.html video] | ||
* ''' | * '''18.10.''' 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] | ** [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 | ** [http://www.ieeevic.org/video-interview-norbert-wiener-inventor-of-cybernetics/ Norbert Wiener] - video<!-- | ||
<!-- | |||
** Simulator.IO | ** Simulator.IO | ||
*** R-S preklápací obvod https://simulator.io/board/Gv2ZlMW8SZ/3 | *** R-S preklápací obvod https://simulator.io/board/Gv2ZlMW8SZ/3 | ||
Riadok 199: | Riadok 198: | ||
*** Posuvný register https://simulator.io/board/Da9uTzXj5o/1 | *** Posuvný register https://simulator.io/board/Da9uTzXj5o/1 | ||
*** Delička frekvencie https://simulator.io/board/VTJCoRBS5o/1 | *** Delička frekvencie https://simulator.io/board/VTJCoRBS5o/1 | ||
*** Binárne počítadlo https://simulator.io/board/ix1nHMxe7w/1 | *** Binárne počítadlo https://simulator.io/board/ix1nHMxe7w/1 --> | ||
--> | <BR><BR><BR><FONT Color="grey> | ||
* ''' 5. 11.''' '''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]) | * ''' 5. 11.''' '''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] | ** [http://www.computerhistory.org/timeline/memory-storage/ Timeline of computer memory] |
Verzia z 10:25, 15. október 2021
Novinky
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.
Čierna skrinka
- Čierna skrinka - odtiaľto môžete anonymne posielať svoje otázky a pripomienky.
Prednášky
- 20.09. 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)
- 27.09. Ukladanie informácií v počítači. Kódy ASCII a Unicode, Big Endian, Little Endian. Reálne čísla s pohyblivou rádovou čiarkou, IEEE-754. (slajdy)
Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit (slajdy)- Film The Imitation Game
- Angela Watercutter How Designers Recreated Alan Turing's Code-Breaking Computer for Imitation Game. Wired, 2104.
- Stránka micro:bit
- 04.10. 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)
- Súťaž NxP Cup
- Doplnok k formátom s plávajúcou desatinnou čiarkou
- Pentium fdiv bug
- Ariane 5 - opis nehody (video)
- Patriot system timing error
- Robert Keim: What Is an FPGA? An Introduction to Programmable Logic. 2018
- Film Back to the Future a scéna so zosilňovačom
- 11. 10. Spínacie obvody. Relé, elektrónka, tranzistor, integrovaný obvod. Moorov zákon. (slajdy)
Úvod do programovania mikropočítača BBC micro:bit (slajdy) - 18.10. Sekvenčné obvody. Oneskorenie. Spätná väzba, oscilátor. Kybernetika. (slajdy)
- 5. 11. 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
- 12. 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
- 19. 11. 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
- 26. 11. 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
- 3. 12. Mikroprocesor III. Zásobník, prerušenie, podprogramy. Hierarchia počítačov, mainframe, workstation, embedded. Meranie výkonu počítačov.(slajdy)
- 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).
- .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. More information...
- slajdy
- History of computers - partI.
- History of computers - partII.
- IBM Watson Academy (free online courses)
- Link to IBM Cloud (1 month free, ask me for promo codes to prolong it)
- AI Music by IBM Watson
- Video Johna Cohna, ktoré sme nevideli:
--> Slajdy z prednášok.
Literatúra
Zoznam odporúčanej študijnej literatúry:
- David Patterson 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.
Internetové zdroje:
Cvičenia
Prvé štyri cvičenia budú on-line a potom sa uvidí. V prípade prezenčnej výučby sú cvičenia plánované v CPU (učebňa D-010).
Cvičenie 1
Teória: Číselné sústavy Príklady: Prevody medzi číselnými sústavami
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
- vyskúšať si Eduroam meno a heslo
- nájdite si v AISe vstupný testík a vyplňte ho
- 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
Cvičenie 2
Teória: Aritmetické operácie v dvojkovej sústave
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
Viac informácií: Khan Academy
Cvičenie 3
Základy programovania.
Úlohy:
- Práca so simulátorom pre mikropočítač - návody: BBC micro:bit.
→ Link do programovacieho prostredia - 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 4
Teória: Logické obvody
Úlohy:
- Kombinačné logické obvody
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 5
Základy programovania.
Práca so simulátorom pre mikropočítač (slajdy z prednášky)
→ Link do programovacieho prostredia
Úlohy:
- Naprogramujte animáciu na reálnej micro:bit doštičke
- Naprogramujte hru kameň, papier, nožnice
- Naprogramujte aspoň dve rozličné logické funkcie premenných A a B
- 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
ToDo: napr. svetielko v aute - lave tlacidlo su lave dvere, prave su prave dvere, pripadne este nieco tretie je ignition,
Cvičenie 6
Teória:
- Sekvenčné obvody alebo Sequential Logic Circuits
- https://technobyte.org/flip-flops-latches-designing-truth-tables/
Úlohy:
- Sekvenčné logické obvody
- 15 min. pred koncom cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
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
Cvičenie 9
Mikroprocesor.
Úlohy:
- Práca so simulátorom ASM80 pre mikropočítač
- 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?
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
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
- Na konci cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
Cvičenie 12
Tímová práca
Úlohy:
- Na začiatku cvičenia sa prihláste do AISu a vypracujte test
- Bežiaci text s micro:bit
Podmienky absolvovania predmetu
- Znalosť odprezentovanej problematiky
- Získanie zápočtu z cvičení
- Získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky)
Podmienky na udelenie zápočtu:
- absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť)
- vypracovanie všetkých testíkov
aspoň na polovicuna primeraný počet bodov
Prácu študenta kontroluje a zápočty 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:
- Ing. Richard Balogh, PhD. (UAMT, D-110)
- Ing. Štefan Chamraz, PhD. (UAMT, D-108)
- Ing. Frederik Valocký (UAMT, D-226)