Detail předmětu

Periferní zařízení

FIT-IPZAk. rok: 2017/2018

Pozornost je zaměřena na principy konstrukce a řízení periferních zařízení a jejich řadičů. Začlenění řadiče periferního zařízení do architektury počítače, komunikace s procesorem. Pozornost je také zaměřena na na popis a využitá systémové a V/V sběrnice pro řízení periferních operací: komunikace na systémové sběrnici, principy přidělování sběrnice, přímý přístup do paměti, obsluha žádosti o přerušení. Diskové paměti, metody záznamu, konstrukce diskové paměti, parametry, komunikace mezi řadičem a diskovou pamětí, registrový model diskové paměti. Zobrazovací jednotky, grafické adaptéry, struktura adaptéru, vývojové typy. Principy komunikace mezi řadičem periferního zařízení a periferním zařízením, příklady rozhraní: paralení ATA, sériové ATA, USB, Firewire, SCSI.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Zdeněk Kotásek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení předmětu

Studenti se naučí používat poznatky získané při předcházejícím studiu předmětů zaměřených na konstrukci počítačů. Budou seznámeni s klasickými ale také novými technologiemi řízení periferních zařízení a jejich konstrukcí. Naučí se pracovat s těmito informacemi a používat je při dalších činnostech jako je návrh externích adaptérů, příp. konstrukce ovladačů periferních zařízení. Budou seznámeni s vývojovými trendy uplatňovanými při vývoji periferních zařízení a jejich využití ve výpočetním systému.

Prerekvizity

Znalost konstrukce číslicových obvodů a komponent počítačů, znalost základních principů komunikace na systémové sběrnici.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    • Typy periferních zařízení, jejich funkce ve výpočetním systému.
    • Řadič periferního zařízení, komunikace s procesorem.  
    • Principy konstrukce systémové sběrnice.
    • Sběrnice PCI, PCI Express.  
    • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky.
    • Sběrnice AGP.
    • Tiskárny, principy konstrukce, řízení.
    • Sběrnice IDE, SATA, SCSI.
    • Diskové paměti, principy záznamu, řízení, struktura pevného disku.
    • Sběrnice USB, FireWire.
    • Optické paměti, techniky záznamu.
    • Souřadnicové zapisovače, digitizéry, myši, skenery.
    • Styk s technologickým prostředím.

    Osnova laboratorních cvičení:
    • Struktura diskového media.
    • Analýza rozhraní USB.

     

Učební cíle

Rozvíjet znalosti získané v předmětech zaměřených na konstrukci počítačů. Prezentovat principy komunikace mezi procesorem a řadiči periferních zařízení. Popsat principy činnosti systémových sběrnic, zaměřit se na PCI a PCI Express). Popsat principy řízení periferních operací, podrobně popsat některé typy periferních rozhraní (rozhraní diskových pamětí, rozhraní SCSI, USB, Firewire). Podrobně seznámit studenty s principy konstrukce periferních zařízení (pevné disky, zobrazovací jednotky, tiskárny).

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

  • Laboratorní cvičení: 4 body
  • Půlsemestrální písemná zkouška: 30 bodů
  • Závěrečná písemná zkouška: 66 bodů

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

Douglas Comer: Essentials of Computer Architecture, Second Edition, CRC Press, 2017 
Jan Axelson: USB Complete: The Developer's Guide, Fifth Edition, 2015, ISBN‎ 978-1931448284, 524 stran

Doporučená literatura

Kotásek, Z.: Texty přednášek v elektronické podobě. Studijní opora dostupná na:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IPZ/public/

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

35 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Zdeněk Kotásek, CSc.

Osnova

  • Typy periferních zařízení, jejich funkce ve výpočetním systému.
  • Řadič periferního zařízení, komunikace s procesorem.  
  • Principy konstrukce systémové sběrnice.
  • Sběrnice PCI, PCI Express.  
  • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky.
  • Sběrnice AGP.
  • Tiskárny, principy konstrukce, řízení.
  • Sběrnice IDE, SATA, SCSI.
  • Diskové paměti, principy záznamu, řízení, struktura pevného disku.
  • Sběrnice USB, FireWire.
  • Optické paměti, techniky záznamu.
  • Souřadnicové zapisovače, digitizéry, myši, skenery.
  • Styk s technologickým prostředím.

Laboratorní cvičení

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Zdeněk Kotásek, CSc.

Osnova

  • Struktura diskového media.
  • Analýza rozhraní USB.