Architektura systemów komputerowych

obowiązkowe

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z organizacją i architekturą systemów komputerowych. Student ma nabyć umiejętności i kompetencje obliczania reprezentacji liczb całkowitych i rzeczywistych oraz wykonywania podstawowych operacji arytmetycznych i logicznych na tych reprezentacjach, projektowania prostych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych (układów pamięciowych), zapoznanie studentów z zasadami budowy i działania systemów komputerowych.

w sali
zdalnie

Założenia i cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z architekturą systemów komputerowych. Technika cyfrowa i systemy cyfrowe. Maszynowa reprezentacja danych i realizacji operacji arytmetycznych. Organizacja komputera na poziomie asemblera. Organizacja i architektura systemów pamięci. Interfejsy i komunikacja. Organizacja CPU. Wieloprocesorowość i architektury alternatywne.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki ścisłe i przyrodnicze, informatyka

Rok studiów / semestr: 1 / 2

Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów): brak

Przedmioty wprowadzające: Podstawy programowania strukturalnego

Wykład: 30, Laboratorium: 30

Metody dydaktyczne: Wykład, laboratorium, prezentacja, konsultacje

Punkty ECTS: 5

Bilans nakładu pracy studenta:

Udział w zajęciach:

- wykład 30h

- laboratorium 30h

Przygotowanie do zajęć:

- wykład 5h

- laboratorium 10h

Zapoznanie z literaturą: 5h

Sprawozdania, raporty z zajęć, prace domowe: 10h

Przygotowanie do kolokwium: 10h

Przygotowanie do egzaminu: 10h

Czas trwania egzaminu: 2h

Udział w konsultacjach: 13h

Wskaźniki ilościowe:

- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 75h, 3 ECTS

- nakład pracy studenta, który nie wymaga bezpośredniego udziału nauczyciela: 50h, 2 ECTS

Literatura podstawowa:

Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego Tom I i II, Wydanie XI, PWN, Warszawa 2022.

Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego Projektowanie systemu a jego wydajność, WNT, Warszawa 2000 (dostępność Biblioteka Wydziału Matematyki i Instytutu Informatyki UwB)

Chalk B.S., Organizacja i architektura komputerów, WNT, 1998

Skorupski A., Podstawy budowy i działania komputerów, WKŁ, 2004

Null L., Lobur J., Struktura organizacyjna i architektura systemów komputerowych, Helion, 2004.

David Tarnoff, Computer Organization and Design Fundamentals. Lulu.com 2005, w języku angielskim

Pochopień B. , Arytmetyka w systemach cyfrowych, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2004

Literatura uzupełniająca:

Brookshear J.G., Brylow D: Informatyka w ogólnym zarysie, Wydanie XIII, PWN, 2022.

Metzger P., Anatomia PC. Architektura komputerów zgodnych z IBM PC. Kompeendium. Wiedza o architekturze komputerów PC w pigułce, Helion, 2008.

W. Komorowski, Krótki kurs architektury i organizacji komputerów. Warszawa 2004.

Sacha K., Rydzewski A, Mikroprocesor: w pytaniach i odpowiedziach, Wyd. 2. Wydaw. Naukowo-Techniczne, 1987.

Mueller S., Rozbudowa i naprawa komputera. Helion, 2003.

W. Stallings, Computer organization & architecture, dodatkowe informacje w języku angielskim [2010 11 05]: http://williamstallings.com/COA/COA8e.html

Efekty kształcenia w ramach realizacji przedmiotu:

Wiedza:

ma znajomość systemów liczbowych i podstawowych działaniach arytmetycznych - KA6_WG1

zna zasady minimalizacji funkcji logicznych - KA6_WG1, KA6_WG5

zna podstawowe układy kombinacyjne i sekwencyjne - KA6_WG1, KA6_WG13

ma ogólną wiedzę z programowania niskopoziomowego. KA6_WG13

Umiejętności:

potrafi wykonywać podstawowe działania arytmetyczne- KA6_UW2

potrafi minimalizować funkcje logiczne - KA6_UW4

potrafi zaimplementować układy sekwencyjne i kombinacyjne - KA6_UW21

potrafi wykonywać proste programy w językach niskopoziomowych- KA6_UW21

Kompetencje społeczne:

rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie - KA6_UU1

potrafi współdziałać i pracować w grupie - KA6_UO2

Ogólna forma zaliczenia: zaliczenie na ocenę

Student ma nabyć umiejętności i kompetencje projektowania prostych układów sekwencyjnych i kombinacyjnych; obliczania reprezentacji liczb całkowitych i rzeczywistych oraz wykonywania podstawowych operacji arytmetycznych na tych reprezentacjach; zapoznanie studentów z zasadami organizacji, budowy i działania systemów komputerowych, poznanie podstawowych cech architektury systemu komputerowego oraz własności współczesnych komputerów, podstawy programowania w językach niskopoziomowych.

Weryfikacja:

Zaliczenie pisemne w formie testu lub pytań ( zadań otwartych).

Zaliczenie laboratoriom: kolokwium, kartkówki i/lub prace domowe, rozwiązywanie zadań praktycznych w programach - symulatorach układów logicznych ( cyfrowych).

Uzyskanie 51% maksymalnej liczby wszystkich punktów.