Fundamentals of Computing Systems Architecture - OPBI4I013A

• Title: Úvod do architektury počítačů
• Guaranteed by: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2021
• Semester: winter
• E-Credits: 4
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Extent per academic year: 0 [hours]
• Capacity: 40 / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: Ing. Jaroslav Novák, Ph.D.
• Teacher(s): PhDr. Jakub Lapeš
• Is pre-requisite for: OPBI4I021A

Annotation

English

The aim of Introduction to Computer's Architecture is to improve student's skills for further study of branch ICTs subjects, to give them basic knowledge from the field of technical equipment of Personal Computers and to follow past knowledge to reach and improve student's branch skills reading of specializes computer literature and for verbal communication in this field.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Czech

Poslání studijního předmětu spočívá v pochopení architektury a konstrukce počítačů PC, poznání principu činnosti jednotlivých částí a periferních zařízení PC, jejich specifik a funkčních možností, resp. rozvinutí příslušné způsobilosti pro studium odborné počítačové literatury a osvojení si různých způsobů získávání a využití aktuálních technických informací a dat v daném oboru. Úspěšné zvládnutí předmětu je nutnou podmínkou pro studium dalších návazných předmětů.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Descriptors

Pro podporu studia je využit LMS Moodle (obsahuje výukové a další materiály).

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (17.09.2024)

Course completion requirements

Je třeba vypracovat a řádně odevzdat závěrečnou práci v požadovaném rozsahu a kvalitě, jejíž specifika - téma, forma, obsah, rozsah - jsou sděleny v úvodu kurzu. Termín odevzdání práce je závazný.

Zkouška

• má charakter testu v rozsahu deklarovaným jednotlivými tématy kurzu. Losování zadání probíhá v prostředí Moodle. Studující má celkem 3 pokusy (1 řádný, 2 opravné).

Ostatní

• veškeré zprávy od vyučujícího jsou odesílány e-mailem na adresu studenta, kopie těchto zpráv naleznete v Moodle (sekce Zprávy a oznámení)
• veškeré informace sdělí vyučující a/nebo jsou dostupné v příslušných sekcích kurzu v Moodlu
• veškerá komunikace studujícího s vyučujícím je vedena elektronicky (Moodle, SIS, e-mail: [e-mail]) a v konzultačních hodinách
• veškeré nestandardní a nesystémové záležitosti/situace se posuzují a řeší individuálně

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Literature

- BLATNÝ, Jan et al. Číslicové počítače. 2. vyd. Praha: SNTL, 1982. 493 s. Knižnice výpočetní techniky. 
- BROOKS, CH. J. CompTIA A+ Exam Prep. Pearson Education, 2008. 
- DEMBOWSKI, K. Mistrovství v hardware. Praha : Computer Press, 2009.
- MESSMER P., DEMBOWSKI, K. Velká kniha hardware. Praha : Computer Press, 2005.
- HLAVENKA J. a kol. Výkladový slovník výpočetní techniky a komunikací. Praha : Computer Press, 1997.
- DEMBOWSKI, K. a kol. PC v tabulkách. Brno : UNIS publishing, 1997.
- MUELLER S. Osobní počítač. Brno : Computer Press, 2003.
- HORÁK J. BIOS a Setup. Praha : Computer Press, 2010 (2004).
- HLAVIČKA, J. Architektura počítačů. Praha : ČVUT, 2001. 
- HORÁK, J. Hardware - učebnice pro pokročilé. Computer Press, 2007.
- HORÁK, J. Havárie počítače. Computer Press, 2006.
- KOČIŠ, Ivan a Ivan ŠULKO. Mikroprocesory a mikropočítače. Bratislava: Alfa, 1986. Edícia elektrotechnickej literatúry (Alfa).
- KŘIVOHLÁVEK, J. Chlazení počítače. Computer Press, 2007.
- MEYER, M. Osobní počítač - názorný průvodce hardwarem, systémem a sítěmi. Praha : Computer Press, 2006.
- MINASI, M. PC - velký průvodce hardwarem. Praha : Grada Publishing, 2002. 
- MUELLER , S. Upgrading and Repairing PCs (19th Edition). Indiana: QUE, 2010. 
- ROSENTHAL, M. Computer Repair with Diagnostic Flowcharts: Troubleshooting PC Hardware Problems from Boot Failure to Poor Performance. Foner Books, 2008.
- STARÝ, Jaroslav. Mikropočítač a jeho programování. 2.dopl.vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988. Knižnice výpočetní techniky.
- SOPER, M.E. MUELLER, S. PROWSE, D.L. CompTIA A+ Cert Guide. Pearson Education, 2010.
- GOOK, M. Hardwarová rozhraní - Průvodce programátora. Praha : Computer Press, 2006.
- ŠNOREK, Miroslav. Připojování periferií k PC. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1996, 303 s. ISBN 80-716-9146-1.

Technická dokumentace HW firem.

https://www.tomshardware.com/
https://www.svethardware.cz/
https://pctuning.cz/
https://www.cnews.cz/hardware/
https://www.chip.cz/
https://hardwaresecrets.com/

Materiály v Moodle kurzu.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (11.12.2021)

Requirements to the exam

Příslušné vědomosti za všech tematických okruhů v rozsahu výuky a zadaných studijních pramenů. Zkouška má charakter testu v rozsahu témat kurzu.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Syllabus

English

- Hardware and software of personal computers - Overview, Development and History 
- Architecture and Construction of PC - overview, basic concepts, terms 
- Power supplies, UPS 
- Microprocessors and it's specification 
- CPUs co-operation with chipset and memory 
- Motherboards - chipset, bus, system resources, block diagram 
- Internal memory - functions, features, specifications and physical layout 
- PC Interfaces, computer peripherals
- Mobile devices (laptop, smartphone, PDA, GPS etc.)

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Czech

- Technické a programové vybavení osobních počítačů - přehled, vývoj a historie 
- Architektura a konstrukce počítačů PC, základní pojmy, terminologie 
- Druhy počítačů, jejich vlastnosti a použití, počítačové skříně 
- Napájení počítačů, chlazení 
- Mikroprocesory a jejich specifikace 
- Spolupráce CPU s okolím, komunikace
- Základní deska - čipové sady, sběrnice, systémové zdroje, blokové schéma 
- Vnitřní paměti - funkce, vlastnosti, specifikace a fyzické uspořádání 
- Vnější paměti - funkce, vlastnosti, specifikace a fyzické uspořádání 
- Rozhraní v PC, konektory, kabeláž; periferní zařízení (klávesnice, myš, tiskárna, skener, atd.)
- Mobilní a spotřební HW (notebooky, telefony, PDA, navigace ap.)
- Interaktivní technologie, IoT/Průmysl 4.0

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (26.08.2021)

Learning outcomes

• Definujte a ve správném kontextu použijte elementární pojmy a vztahy z oblasti architektury počítačů, včetně kybernetiky, logických obvodů, digitalizace, historie počítačů.
• Graficky znázorněte a vysvětlete von Neumannovo blokové schéma počítače.
• Vysvětlete případné rozdíly/shody mezi von Neumannovou koncepcí počítače a Harwardskou architekturou.
• Popište princip fungování obecného počítacího stroje.
• Popište jednotlivé části počítače, princip fungování jednotlivých komponent a vzájemné vztahy - procesor, paměti, základní deska, periferní zařízení; sběrnice, řadič.
• Vyjmenujte a charakterizujte možnosti přenosu dat na sběrnicích.
• Diskutujte možnosti připojení periferních zařízení, včetně problematiky konektorů a kabeláže.
• Analyzujte způsoby komunikaci počítače s okolím (člověk/stroj; drátové/bezdrátové; metalické/optické).
• Popište možnosti napájení a způsoby chlazení počítače.
• Diskutujte možnosti oprav a úprav počítače.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (18.09.2024)