Předmět: Architektura počítačů

« Zpět
Název předmětu Architektura počítačů
Kód předmětu KI/APC
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Maškov Viktor, doc. RNDr. Mgr. DrSc.
  • Kuba Pavel, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1) Vývoj PC, generace počítačů, základní technické charakteristiky, hlavní představitelé, V/V zařízení. 2) Architektura číslicových počítačů - druhy a význam architektur, použití, principy. Konstrukce současných číslicových počítačů - hlavní stavební prvky, typy počítačů podle různých hledisek, skříně počítačů (CASE), hlučnost a chlazení počítačů, ergonomie. 3) Základní deska a sběrnicová architektura: popis komponent základní desky, architektury čipsetů a řadičů (Northbridge, Southbridge). BIOS (Setup), UEFI. 4) Typy a vývoj periferních sběrnic (ISA - PCIE), přenosy dat v počítačovém systému - základní dělení, standardy, charakteristiky, využití, srovnání. 5) Základní pojmy z procesorové techniky, struktura mikroprocesoru, patice, architektury procesorů (RISC, CISC), dělení a charakteristiky. Aritmeticko-logická jednotka, řadič, příznakový registr, pokročilé architektury. 6) Vnitřní stavba mikroprocesorů, struktura instrukce počítače. Instrukční soubor, strojový cyklus (zřetězení instrukcí, superskalární architektura). Adresy a způsoby adresování v reálném a chráněném režimu. 7) Paměti: obecné rozdělení pamětí, typy pamětí v počítači, obecné parametry pamětí. Polovodičové paměti typu ROM/RWM: typy, charakteristické parametry, princip fungování, využití. Moduly operační paměti: typy a vývoj. Rychlé vyrovnávací paměti: využití, principy činnosti. SSD - výrobní technologie, princip činnosti. 8) Fyzická struktura pevných disků - základní konstrukce, parametry, fyzikální princip čtení a zápisu kódování dat. Adresování diskových bloků. Rozhraní pro komunikaci s okolím, rozhraní pro připojování pevných disků. RAID pole - typy, realizace, výhody. 9) Logická struktura pevných disků: MBR, diskový oddíl, souborový systém FAT a NTFS: princip činnosti, výhody a nevýhody. Srovnání NTFS a FAT. 10) Optické disky: konstrukce CD/ DVD/BD mechaniky (schéma), fyzikální princip čtení a zápisu, CD/DVD/BD média. Kódování dat a souborové systémy, rozdíly formátů. Magnetooptické disky: konstrukce mechaniky, fyzikální princip čtení a zápisu, výhody a nevýhody. Další paměťové systémy: typy, konstrukce, principy zápisu a čtení dat, média. 11) Zobrazovací jednotky a grafický podsystém: fyzikální princip CRT, schéma CRT, druhy CRT, rozlišení a obnovovací frekvence, parametry CRT. Fyzikální princip LCD, schéma buňky LCD, druhy LCD (DSTN, TFT), parametry LCD. Plazmové a 3D technologie. Grafický podsystém - adaptéry, monitory - fyzikální principy, charakteristiky. 12) Zvukový podsystém: záznam zvuku, digitalizace, kvalita záznamu. Rozhraní. Přehrávání zvuku, FM syntéza, wave table syntéza, V/V rozhraní. Typy souborů. 13) Periferní zařízení. V/V zařízení: klávesnice, myš, tiskárny (druhy, principy činnosti), scanner, touchpad. 14) Rozhraní pro komunikaci s okolím: paralelní x sériová rozhraní, typy rozhraní, popis rozhraní, srovnání rozhraní (USB, FireWire, PS/2, DVI apod.).

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Tento předmět je uceleným kurzem počítačového hardwaru ve studiu. Studenti se seznámí s principy a technologiemi jednotlivých konstrukčních prvků počítačů architektury IBM PC. Budou probrány jednotlivé subsystémy počítače se zaměřením na moderní trendy, základní i rozšiřující komponenty počítače včetně V/V zařízeních s ohledem na očekávaný vývoj problematiky. Kurz je postaven tak, aby posluchači měli po teoretické přednášce možnost prakticky se seznámit na seminářích s jednotlivými komponentami PC s cílem samostatné práce v laboratorních úlohách.

Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Zkouška je kombinovaná, písemná část vždy předchází ústní části zkoušky. Podmínky budou upřesněny při začátku výuky.
Doporučená literatura
  • Broža P. Instalujeme a konfigurujeme počítač. CP Books. 2005.
  • DEMBOWSKI K. Mistrovství v Hardware. Computer Press, Praha, 2009.
  • Horák J. BIOS a Setup. Computer Press, Praha, 2010.
  • Horák J. Hardware. Computer Press, Praha, 2009.
  • Meyer M. Osobní počítač. Computer Press, Praha, 2006. ISBN 9788025108345.
  • Winkler P. Velký počítačový lexikon. Computer Press, Praha, 2005. EAN 9788025123317..


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika (dvouoborové) (A14) Kategorie: Informatické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informační systémy (A14) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika (dvouoborové) (A14) Kategorie: Informatické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní