PMIC11: Praktikum iz arhitekture računala (173092)

 2 
ECTS
30 PK
25% primjene e-učenja
Odjel za informatiku (Sceduly)
Nositelji: Jelena Nakić
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Steći znanja o digitalnim sklopovima i sustavima te njihovoj primjeni u arhitekturi računala. Ovladati oblikovanjem i analizom digitalnih sklopova koji se koriste za realizaciju složenih logičkih funkcija u računalu. Analizirati način dohvata, dekodiranja i izvođenja naredbi u mikroprocesoru. Korištenjem prikladnih alata izraditi model jednostavnog procesora u simulacijskom okruženju.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Uvjeti za upis: položen kolegij Uvod u računarstvo. Upisan kolegij Arhitektura računala. Ulazne kompetencije: poznavanje osnova rada na računalu.
Očekivani ishodi učenja
1. Oblikovati i analizirati jednostavnije logičke sklopove
2. Identificirati različite tipove tranzistora i njihovu primjenu u izradi logičkih sklopova
3. Klasificirati složenije kombinacijske i sekvencijske logičke sklopove
4. Identificirati i klasificirati standardne i programirljive logičke sklopove
5. Oblikovati digitalne sklopove za realizaciju jednostavnih logičkih funkcija
6. Usporediti osnovne implementacije digitalnih sklopova
7. Izračunati performanse digitalnih sustava
8. Identificirati osnovne dijelove procesora i objasniti njihov način rada
9. Razviti zadani projektni zadatak
10. Prezentirati i opisati završeni projekt
Sadržaj predmeta
Uvod u kolegij, upoznavanje sa okruženjem (Logisim), izrada sklopova i podsklopova
Kombinacijski logički sklopovi: dekoder, demultipleksor, multipleksor, permanentna memorija, prioritetni koder, komparator. Implementacija i kaskadiranje kombinacijskih sklopova. (Logisim)
Aritmetički sklopovi: zbrajalo, sklop za izdvojeno generiranje prijenosa, odbijalo, množilo, sklop za posmak. (Logisim)
Sklop za predviđanje Carry signala kod zbrajanja (Logisim).
Programirljivi moduli. Programirljivo i poluprogramirljivo logičko polje.
Bistabil: osnovni bistabil, sinkroni bistabil, tipovi. Poboljšano upravljanje. Bridom okidani bistabili. Dvostruki bistabili.
Standardni sekvencijski moduli: registri, posmačni registri, asinkrona i sinkrona brojila.
Kolokvij 1
LED zaslon izrađen u Logisimu, upravljanje signalima po stupcu/retku
7-segmentni zaslon u Logisimu
Primjena digitalnih sklopova, realizacija u Logisimu - semafor (promet), upravljanje liftom, elektronička brava
Arduino - osnovne komponente i razvojno okruženje, povezivanje sa računalom
Virtual Breadboard - simulacija mikrokontrolera, LED
Mini projekt sa virtualnim Arduino mikrokontrolerom
2. kolokvij
Vrste izvođenja nastave
- Vježbe
- Mješovito e-učenje
- Laboratorij
Obveze studenata
Pohađanje nastave, aktivno sudjelovanje u nastavnom procesu, kolokviji, praktični ispit na računalu
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (1)
- Pismeni ispit (1)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Kolokviji (50% + 50%)
Praktični ispit (100%)
Položena oba kolokvija zamjenjuju praktični ispit.
Obvezna literatura
U. Peruško, Digitalna elektronika, logičko i električko projektiranje, III. prošireno izdanje, Školska knjiga - Zagreb, 1996
S. Ribarić: Građa računala: arhitektura i organizacija računarskih sustava, Algebra, Zagreb, 2011.
J. Nakić: Radni materijal za vježbe u praktikumu
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.
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 i tehnika (obvezni 4. sem.)
 •  Matematika i informatika (obvezni 6. 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.