Detail předmětu

Computers and peripheral devices

FEKT-NNAVAk. rok: 2018/2019

Jednotlivá témata přednášek jsou zaměřena na dílčí problémy, které musí návrhář řešit při návrhu komponent vestavěných systémů a adaptérů periferních zařízení. Studenti budou seznámeni s metodami využívanými při návrhu vestavěných systémů a externích adaptérů a možnostmi využití postupů, s nimiž se seznámili v předmětech zaměřených na technické vybavení počítačů. Laboratorní cvičení budou zaměřena na prezentaci těchto principů při návrhu vestavěných systémů a externích adaptérů v prostředí návrhového systému.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s principy návrhu číslicových systémů se složitým číslicovým chováním respektující podmínky prostředí, do něhož bude aplikace nasazena. Naučí se rozhodovat mezi možnými způsoby realizace, tzn. rozdělit implementaci mezi obvodové a programové prostředky. Seznámí se se současnými nástroji pro podporu práce návrháře. Naučí se navrhovat externí adaptéry základních periferních zařízení a samostatně pracující počítačové systémy nasazené do reálného prostředí a účelově komunikující s uživatelem, příp. dalšími nadřazenými systémy.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány ve Studijním a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Rozvíjet znalosti získané v předmětech zaměřených na konstrukci počítačů, demonstrovat tyto principy při návrhu externích adaptérů a vestavěných systémů. Využít znalosti získané v předmětech zabývajících se návrhem číslicových systémů pro návrh a implementaci složitých číslicových systémů s komplikovaným sekvenčním chováním. Naučit studenty analyzovat podmínky, v nichž bude navrhované zařízení pracovat a na základě této analýzy zvolit řešení, které bude kompromisem z hlediska ceny, spolehlivosti a dynamických parametrů. V laboratorních cvičeních seznámit studenty se strukturou a principy činnosti komponent externích adaptérů a vestavěných systémů a s využitím návrhových systémů pro návrh těchto komponent.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

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.:The Complete PC Upgrade and Maintenance Guide,Sybex, 1998, ISBN 0782121519

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AUDIO-PU magisterský navazující

    obor PU-AUD , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-TIT , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Osnova

Typické aplikace vestavěných systémů, požadavky na vestavěný systém.
Jádro vestavěného systému - procesor, architektura procesorů.
Operační systémy vestavěných aplikací. Paměťový subsystém.
Číslicové vstupy a výstupy. Analogové vstupy a výstupy.
Ovládání vestavěného systému člověkem.
Bezpečnost a odolnost proti poruchám. Pokročilé architektury a paralelismus ve vestavěných systémech.
Systémová sběrnice, principy její konstrukce, komunikace.
Principy řízení periferních operací.
V/V sběrnice, principy řízení periferních zařízení přes V/V sběrnici.
Principy konstrukce paměťových obvodů na adaptérech.
Návrh externího adaptéru na bázi mikroprogramového řadiče. Návrh externího adaptéru na bázi sekvenčního automatu.
Syntéza externích adaptérů v prostředí návrhového systému.
Uplatnění principů testovatelnosti při syntéze vestavěných systémů a externích adaptérů.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Balík, Ph.D.

Osnova

Ovládání číslicových vstupů a výstupů.
Analogové vstupy a výstupy.
Čítače a časovače.
Ovládání klávesnice a displejů.
Analýza komunikace s externím adaptérem přes systémovou sběrnici.
Analýza obsluhy IRQ a DMA přenosů na V/V sběrnici.
Analýza dějů na rozhraní Centronics pomocí logického analyzátoru.
Návrh obvodů externího adaptéru v prostředí návrhového systému.