Detail předmětu

Periferní zařízení

FIT-IPZAk. rok: 2018/2019

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 využití 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

3

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

  • Laboratorní cvičení: 4 body.
  • Půlsemestrální písemná zkouška: 30 bodů.
  • Minimum bodů za aktivity během semestru není stanoveno.
  • Závěrečná písemná zkouška: 66 bodů.

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, DVI, USB, Firewire). Podrobně seznámit studenty s principy konstrukce periferních zařízení (pevné disky, zobrazovací jednotky).

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

Laboratorní výuku bude možné nahradit v dalších týdnech.

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.: Texts of lectures in electronic form. Study support available at: 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

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Zdeněk Kotásek, CSc.
Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

  • Architektura počítače, periferní zařízení.
  • Řadič periferního zařízení, komunikace s procesorem.
  • Principy konstrukce systémové sběrnice.
  • Principy přidělování sběrnice.
  • Disková paměť, principy řízení.
  • Diskové paměti, principy záznamu, struktura disku.
  • Sběrnice IDE, SATA.
  • Sběrnice SCSI.
  • Architektury RAID.
  • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky.
  • AGP bus, rozhraní DVI.
  • Systémová sběrnice PCI, PCI Express.  
  • Sběrnice USB, FireWire.

Laboratorní cvičení

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Šimek
Ing. Richard Pánek
Ing. Martin Krčma, Ph.D.
Ing. Jakub Lojda, Ph.D.

Osnova

  • Struktura diskového media.
  • Analýza rozhraní USB.