PMIC10: Arhitektura računala (79288)

 6 
ECTS
30 P + 30 PK
20% primjene e-učenja
Odjel za informatiku (Sceduly)
Nositelji: Dino Nejašmić
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Stjecanje temeljnih znanja o arhitekturi procesora i računalnog sustava. Usvajanje teorijskog znanja i praktičnog iskustva iz temeljnih aspekata vezanih za osnovni koncept izgradnje računalnog sustava, funkcija osnovnih funkcionalnih jedinica, načina dohvata, dekodiranja i izvođenja instrukcija, te tijeka podataka i instrukcija. Stjecanje znanja o aktualnim i budućim tehnološkim i arhitektonskim trendovima.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Uvjeti za upis: odslušan kolegij Uvod u računarstvo.
Ulazne kompetencije: poznavanje osnova rada na računalu.
Očekivani ishodi učenja
Imenovati i objasniti osnovnu terminologiju i koncepte vezane za povijesni razvoj, ulogu i načela digitalnih računalnih sustava.
Analizirati i klasificirati jednostavnije logičke sklopove
Formalno opisati kombinacijske i sekvencijske logičke sklopove korištenjem Booleove algebre
Analizirati složenije logičke funkcije
Identificirati različite funkcionalne komponente računalnog sustava, razumjeti funkcije te relevantni tijek instrukcija i podataka.
Primijeniti znanja i vještine vezane za ključne aspekte strojnog programiranja (programiranja u asembleru).
Opisati model mikroprocesora jednostavne arhitekture.
Formulirati i primijeniti osnovne principe strojnog/asemblerskog programiranja na jednostavnu mikroprocesorsku arhitekturu.
Sadržaj predmeta
Predavanja:
Povijesni pregled razvoja računskih strojeva (2)
Turingov stoj, von Neumannovo računalo; model računala s pohranjenim programom (4)
Arhitektonske generacije računala (4)
Mikroračunalo (2)
Pojednostavljeni model mikroprocesora (2)
Izvođenje instrukcija, načini adresiranja (4)
Memorijski sustav, ulazno-izlazni sustav, sabirnice (4)
CISC i RISC procesori (2)
Napredne arhitekture procesora, višeprocesorski sustavi, višejezgreni procesori (4)
Tehnološki i arhitektonski trendovi, tehnologija budućnosti (2)
Vježbe:
Uvod i organizacija vježbi. Booleove funkcije i ostvarivanje Booleovih funkcija na razini osnovnih logičkih sklopova. (2)
Logika sudova. Booleova algebra. Kanonski oblici Booleovih funkcija. Svođenje funkcije na kanonski oblik. (2)
Minimizacija Booleovih funkcija: algebarska metoda, Karnaughove tablice. (2)
Nepotpuno specificirane funkcije. Transformacija logičke jednadžbe u oblik pogodan za hardversku realizaciju. (2)
Aritmetički sklopovi. Standardni kombinacijski moduli. Ostvarivanje Booleovih funkcija standardnim kombinacijskim modulima. (2)
Bistabil. Sekvencijski sklopovi, dijagram, tablica stanja, minimizacija. Projektiranje sekvencijskih sklopova. (2)
Memorije: karakteristični parametri; statičke i dinamičke memorije; organizacija memorijskih modula. (2)
Kolokvij 1 (2)
Model mikroprocesora M6800. Programski model. (2)
Načini adresiranja (2)
Program kao niz instrukcija. Izvođenje instrukcija na simulatoru. (2)
Programiranje u asembleru: Instrukcije za prijenos podataka. (2)
Programiranje u asembleru: Aritmetičke i logičke instrukcije. (2)
Programiranje u asembleru: Upravljačke instrukcije. (2)
Kolokvij 2 (2)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
- Mješovito e-učenje
Obveze studenata
Pohađanje nastave, aktivno sudjelovanje u nastavnom procesu, kolokviji, praktični ispit na računalu, usmeni ispit
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (1)
- Praktični rad (1)
- Eksperimentalni rad (1)
- Kolokviji (1)
- Usmeni ispit (1)
- Pismeni ispit (0.5)
- Domaće zadaće (0.5)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Kolokviji (25% + 25%) ili Pismeni ispit (50%)

Usmeni ispit (50%)

Obvezna literatura
S. Ribarić: Građa računala: arhitektura i organizacija računarskih sustava, Algebra, Zagreb, 2011.
U. Peruško: Digitalna elektronika, logičko i električko projektiranje, III. prošireno izdanje, Školska knjiga - Zagreb, 1996
Izborna literatura
U. Peruško, V. Glavinić: Digitalni sustavi, Školska knjiga, 2005
A. S. Tanenbaum: Structured Computer Organization. Prentice-Hall International, Third Edition, 1990.
J. L. Hennessy and D. Patterson: Computer Architecture, A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann Publication, Third Edition, 2003.
svi nastavni materijali dostupni su on-line
Nastavni materijali za predavanja i vježbe dostupni su on-line.
Načini praćenja kvalitete
Razgovor sa studentima, studentska evaluacija primjenom anonimne ankete, uspjeh studenata na ispitu, samoprocjena.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (izborni 6. sem.)
 •  Informatika (obvezni 2. sem.)
 •  Informatika i tehnika (obvezni 4. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.