Course detail

Computers and peripheral devices

FEKT-MNAVAcad. year: 2011/2012

Structure of micropocessor system, CPU, memory system, I/O system, microprocessor architecture, microprocessor types. x86 microprocessor evolution line to present time. Description of particular computer components, chipsets, memory types, graphic accelerators, hard discs, interfaces, controllers and peripheral devices. PC busses, its evolution and property comparison. Built-in systems and external adapters for development applications.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Department

Department of Telecommunications (UTKO)

Learning outcomes of the course unit

Students get a detailed overview about hardware features of processors, about particular computer components of workstations and servers based on PC platform. Students will be able to programm x86 compatible processors on the level of symbolic instructions code and they get overview about procedure of external adapters design.

Prerequisites

The subject knowledge on the Bachelor´s degree level is requested.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Teaching methods depend on the type of course unit as specified in the article 7 of BUT Rules for Studies and Examinations.

Assesment methods and criteria linked to learning outcomes

Requirements for completion of a course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every academic year.

Course curriculum

Not applicable.

Work placements

Not applicable.

Aims

To give students detailed information about microproccesor architecture from first microprocessor generation to present microprocessor system generation based on PC platform, particular components and busses of PC system and external adapters for development applications.

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences

The content and forms of instruction in the evaluated course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every academic year.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Brandejs, M.:Mikroprocesory Intel Pentium a spol.,Grada Publishing, ISBN 80-7169-041-4
Kainka, B. Berndt, H.J.: Využití rozhraní PC pod Windows, HEL, 2000, ISBN 80-86167-13-5
Minasi, M.: PC velký průvodce hardwarem. Grada Publishing, ISBN 80-7169-667-6

Recommended reading

Not applicable.

Classification of course in study plans

  • Programme EEKR-M Master's

    branch M-TIT , 1 year of study, summer semester, elective specialised

  • Programme EEKR-CZV lifelong learning

    branch EE-FLE , 1 year of study, summer semester, elective specialised

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Syllabus

1. Základní pojmy z počítačové techniky, architektury, úzké profily,
2. Rodina mikroprocesorů x86, 8086 a 80286, adresace v chráněném režimu,
3. 32-bitové mikroprocesory x86, 80386, adresace s použitím deskriptoru,
4. Vyrovnávací paměť, 80486, zavedení násobných jednotek, Pentium, jednotka MMX,
5. Superskalární architektura mikroprocesoru, mikroprocesory Pentium Pro, Pentium II, SSE, PIII,
6. Architektura Netburst, Pentium IV, multiprocessing a jeho implementace u PIV, GPR registry x86-64,
7. Architektura mikroprocesorů AMD64, Mikroarchitektura Core a Core iX,
8. Mikroarchitektura mikroprocesoru Atom, prostředky snižování výkonu, rozdíly vůči mikroarchitektuře Core,
9. Operační paměť, princip, parametry, časování paměti, typy, synchronní paměti DRAM (DDR, DDR2, DDR3), parametry a vlastnosti, paměťové moduly,
10. Sběrnice, parametry, typy, hierarchie, interní sběrnice PC, sběrnice PCI, port AGP, sběrnice PCI-Express, sběrnice HyperTransport, sběrnice QPI,
11. Čipová sada, parametry a vlastnosti, typy, hierarchie, vývoj čipových sad po současnost,
12. Grafický adaptér, parametry a vlastnosti, typy, 2D a 3D akcelerace, GPU, multiprocesing a jeho implementace na GPU.

Laboratory exercise

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Syllabus

1. Úvod do programování v jazyce symbolických instrukcí, programové prostředí x86 v reálném režimu
2. Instrukce a direktivy, struktura zdrojového kódu v jazyce symbolických instrukcí
3. Základní prostředky strukturování programu, překlad zdrojového kódu, možnosti překladu a jejich využití
4. Vytváření uživatelského prostředí v reálném režimu, textové a grafické režimy, práce s makry a podprogramy
5. Programování asynchronního sériového rozhraní a jeho implementace na PC
6. Test z počítačových cvičeni 1
7. Popis rozhraní WIN 32, úvod do programování v jazyce symbolických instrukcí ve Win32 API, dynamické knihovny
8. Funkce v jazyce symbolických instrukcí podle konvence STDCALL, kompilace funkcí do dynamických knihoven.
9. Koprocesor x87 a instrukční sada MMX, programové prostředí MMX a jeho nové registry využití instrukcí MMX pro paralelní práci s více daty.
10. Instrukční sada SSE, programové prostředí SSE a jeho nové registry, využití instrukcí SSE pro paralelní práci s více daty.
11. Vícevláknové aplikace, programovaní vláken a způsoby jejich synchronizace ve Win32 API.
12. Test z počítačových cvičeni 2