Detail předmětu
Počítače a programování 1
FEKT-BPC-PC1MAk. rok: 2022/2023
Základní pojmy z oblasti výpočetní techniky, architektura počítačů, periferie osobního počítače, počítačové sběrnice, sítě, komunikační protokoly, služby Internetu, informační výchova. Specifika operačních systémů, vývoj procesoru, jeho vnitřní struktura a druhy architektur, instrukční soubor. Číselné soustavy a převody mezi nimi, interpretace čísla. Algoritmizace, zápis algoritmu, optimalizace algoritmu s ohledem na výpočetní jednotku. Větvení programu, cyklus, podmínky, skoky.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
2. Dokáže pojmenovat nejrozšířenější operační systémy a má přehled v jejich odlišnostech.
3. Dokáže pojmenovat běžně používané bezdrátové sítě.
4. Dokáže vysvětlit rozdíl mezi Harvardskou a Von Neumannovou strukturou procesoru.
5. Umí převádět čísla mezi číselnými soustavami a ví co jsou to datové typy.
6. Dokáže vysvětlit rozdíl mezi procesorem a mikrokontrolerem.
7. Dokáže vyjmenovat běžné periferie mikrokontroleru.
8. Dokáže vysvětlit pojmy instrukce a programový čítač.
9. Umí vytvořit vývojový diagram algoritmu.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Hodnocení předmětu se skládá ze dvou částí. V rámci počítačových cvičení je monžé získat 56 bodů a za závěrečný semestrální test 44 bodů. Zisk bodů za počítačová cvičení je dále rozdělen na sérii domácích úkolů 22 bodů a kontrolních testů přípravy na cvičení 22 bodů.
Osnovy výuky
2. Číselné soustavy, převody mezi číselnými soustavami. Reprezentace záporných čísel. Aritmetické operace v binární soustavě. Reprezentace desetinných čísel, standard IEEE 754. Zlomková reprezentace desetinných čísel, zaokrouhlování, reprezentace znaků, znakové sady
3. Vývoj procesoru a jeho architektura, jádro procesoru, ALU, paměť, Von Neumannova a Harwardská architektura procesoru, strojová instrukce, instrukční soubor, přerušovací systém.
4. Algoritmus, vývojové diagramy, větvení programu, cykly, podmínky, skoky, rekurzivní zápis, algoritmy vyhledání maxima, minima, třídění
5. Architektury PC, základní typy, periferie počítače, vývoj počítače,
6. Programovací a značkovací jazyky. Rozdělení programovacích jazyků. Strukturované a objektově orientované programování.
7. Operační systém (OS), role OS, abstrakce poskytované OS, specifika operačních systémů
8. Počítačové sítě, OSI ISO model, bezpečnost sítí
9. Jazyk UML, modelování struktury programu
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
PROKOP, Jiří. Algoritmy v jazyku C a C++: praktický průvodce. Průvodce (Grada). Praha: Grada, 2009. ISBN 978-80-247-2751-6. (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPC-MET bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Číselné soustavy, převody mezi číselnými soustavami. Reprezentace záporných čísel. Aritmetické operace v binární soustavě. Reprezentace desetinných čísel, standard IEEE 754. Zlomková reprezentace desetinných čísel, zaokrouhlování, reprezentace znaků, znakové sady
3. Vývoj procesoru a jeho architektura, jádro procesoru, ALU, paměť, Von Neumannova a Harwardská architektura procesoru, strojová instrukce, instrukční soubor, přerušovací systém.
4. Architektury PC, základní typy, periferie počítače, vývoj počítače, (1. test)
5. Operační systém (OS), role OS, abstrakce poskytované OS, specifika operačních systémů
6. Programovací a značkovací jazyky. Rozdělení programovacích jazyků. Strukturované a objektově orientované programování.
7. Algoritmus, vývojové diagramy, větvení programu, cykly, podmínky, skoky, rekurzivní zápis
8. Algoritmy vyhledání maxima, minima, třídění (2. test)
9. Jazyk UML, modelování struktury programu
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Seznámení s počítačovou učebnou, seznámení se s výukovým kitem s mikrokontrolerem AVR
3. Seznámení se s mikrokontrolery AVR a vývojovým prostředím AVR Studio 4, založení projektu, vysvětlení tvorby maker a základní struktury programu
4. Vytvoření základní struktury programu v jazyce symbolických adres - Assembleru, konfigurace V/V bran mikrokontroleru, rozsvícení LED
5. Časové zpoždění pomocí cyklu, efekty s polem LED
6. Přerušovací systém mikrokontroleru, synchronizace události s časovým přerušením, efekty s polem LED
7. Přerušovací systém mikrokontroleru, synchronizace události s časovým přerušením, efekty s polem LED
8. Algoritmus výběru hodnoty z tabulky - nepřímé adresování. Zobrazení čísla na sedmisegmentovém displeji.
9. Algoritmus výběru hodnoty z tabulky - nepřímé adresování. Zobrazení čísla na sedmisegmentovém displeji.
10. Zobrazení čísla na čtyřmístném sedmisegmentovém displeji - časový multiplex
11. Zpracování stavu připojených tlačítek - program siréna
Elearning