Architektura komputerów 3.4.KRK.12SX.ArchKo
A. Problematyka wykładu i laboratorium
Podstawowe typy, formaty i standardy danych. Klasyczny model von Neumanna. Ogólna organizacja i architektura komputera oraz architektura jego składowych. Urządzenia wejścia-wyjścia. Magistrale. Technika cyfrowa. Fizyczne i materiałowe zagad-nienia techniki cyfrowej. Systemy cyfrowe. Szczegółowa organizacja jednostki centralnej (procesora). Asembler. Typy danych i budowa programu asemblerowego. Programowanie procesorów w praktyce (na przykładzie wybranej rodziny procesorów).
Sprzętowe wsparcie dla systemów operacyjnych Zarządzanie pamięcią. System przerwań. Interfejsy i komunikacja. Wymiana danych z urządzeniami wejścia-wyjścia. Wieloprocesorowość i architektury alternatywne. Fizyczna budowa i techniki stosowane w urządzeniach do przechowywania i składowania danych. Specjalizowane komponenty do przetwarzania dźwięku i grafiki.
B. Problematyka laboratorium
Reprezentacje liczb całkowitych i rzeczywistych i wykonywanie podstawowych operacji arytmetycznych na tych reprezenta-cjach.
Projektowanie i analiza układów sekwencyjnych i kombinacyjnych. Projektowanie i konstruowanie programów asemblerowych z uwzględnieniem jednostek ALU, FPU i instrukcji wektorowych. Projektowanie i konstruowanie programów nisko- i wysoko-poziomowych realizujących wybrane zagadnienia dotyczące komunikacji z urządzeniami wejścia-wyjścia.
Rodzaj przedmiotu
Wymagania
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza:
Definiuje pojęcia techniki cyfrowej
Klasyfikuje i opisuje podstawowe obiekty systemów cyfrowych
Opisuje i wyjaśnia maszynową reprezentację danych i realizację operacji arytmetycznych i logicznych
Przedstawia organizację komputera na poziomie asemblera
Opisuje i wyjaśnia organizację i architekturę systemów pamięci
Opisuje i wyjaśnia rozwiązania i mechanizmy dotyczące interfejsów i komunikacji
Przedstawia organizację jednostki centralnej na wybranym przykładzie
Przedstawia i wyjaśnia budowę i działanie wybranych urządzeń zewnętrznych
Klasyfikuje i opisuje architektury wieloprocesorowe
Umiejętności:
Projektuje proste układy sekwencyjne i kombinacyjne
Wyznacza reprezentację liczb całkowitych i wymiernych zgodnie z przyjętymi standardami
Wykonuje podstawowe operacje arytmetyczne na reprezentacjach liczb
Pisze i uruchamia proste programy na poziomie asemblera
Przetwarza różne typy danych na poziomie asemblera (liczby, tablice, tekst, dźwięk, obrazy)
Kompetencje społeczne:
Ma świadomość ciągłych zmian i innowacji dokonywanych w dziedzinie architektury komputerów, inspirowanych innymi dziedzinami wiedzy i inspirujących je, a w związku z tym krytycznie ocenia swoją aktualna wiedzę i rozumie potrzebę ciągłego doskonalenia swojej wiedzy i umiejętności w zakresie architektury komputerów na poziomie niezbędnym do wykonywania przyszłych czynności zawodowych
Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, a w szczególności wpływu na środowisko technologii związanych z wykorzystaniem w systemach cyfrowych materiałów specjalnych, ich wtórnym pozyskiwaniem, utylizacją. Rozumie wagę wysiłków zmierzających do zmniejszenia energochłonności systemów cyfrowych zarówno w fazie ich wytwarzania jak i użytkowania. Ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane decyzje w aspekcie pozatechnicznym.
Kryteria oceniania
Metody dydaktyczne
• wykład / wykład z prezentacją multimedialną
• ćwiczenia laboratoryjne – rozwiązywanie zadań/realizacja projektów
Forma i sposób zaliczenia oraz podst. kryteria oceny lub wymagania egzaminacyjne
Na ogólnych zasadach określonych w programie kształcenia, a w szczególności:
A. Sposób zaliczenia
• egzamin na ocenę (wykład=W)
• zaliczenie z oceną (laboratorium=L)
B. Formy zaliczenia
• (W) egzamin pisemny/ustny
• (L) zaliczenie z oceną; ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru za wystąpienia ustne i projekty
C. Podstawowe kryteria
• (W) uzyskanie pozytywnej oceny;
• (L) uzyskanie pozytywnej oceny końcowej.
Literatura
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):
wykorzystywana podczas zajęć/ studiowana samodzielnie przez studenta
1. Clark, S. H. A., W sercu PC według Petera Nortona, Wydawnictwo Helion, 200x;
2. Irvine, K. R., Asembler dla procesorów Intel. Vademecum profesjonalisty, Wydawnictwo Helion, 2003.
3. Łuba, T., Synteza układów logicznych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2005.
4. Łuba, T., Synteza układów cyfrowych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2003.
5. Aktualne materiały i specyfikacje publikowane przez producentów sprzętu komputerowego, dostępne w sieci Internet.
B. Literatura uzupełniająca
1. Metzger, P., Anatomia PC. Wydanie VIII , Wydawnictwo Helion, 200x.
2. Stallings, W., Organizacja i architektura systemu komputerowego. WNT, 200x;
2. Hyde, R., Asembler. Sztuka programowania., Wydawnictwo Helion, 2004.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: