Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Informatyka i ekonometria							Poziom i forma studiów	pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	---							Profil kształcenia	praktyczny
Nazwa przedmiotu	Architektura komputerów							Kod przedmiotu	IE1AKO
								Rodzaj przedmiotu	obieralny
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	5/6
	26		30					Punkty ECTS	4
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu	Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy ze strukturą i budową współczesnych procesorów i komputerów. Treść wykładu obejmuje niezbędne podstawy teoretyczne, budowę aplikacyjnego modelu programowego komputera dostosowanego do wykonywania programów napisanych w językach wysokiego poziomu, budowę jednostki wykonawczej komputera, model i implementację mechanizmów systemowych oraz podstawowe informacje o organizacji współpracy z urządzeniami zewnętrznymi i strukturze komputera.
Treści programowe	Wykład: Wprowadzenie. Architektury Harvard-Princeton. Siedem wymiarów komputera ISA. Podstawy funkcjonowania procesora Konstrukcja modelu programowego w podejściu CISC i RISC. Assembler procesorów rodziny x86. Cykl rozkazu. Assembler. Jednostki jednocyklowe, wielocyklowe i potokowe. Pamięć. Pamięć podręczna a architektury systemów wieloprocesorowych (MPP, UMA, NUMA, MP) oraz typu SMP. Sytuacje wyjątkowe i system wejścia-wyjścia. Magistrala wejścia-wyjścia. Funkcje systemu zarządzania pamięcią.Pamięć wirtualna. Zasada funkcjonowania jednostki sterującej. Architektura VLIW np. Intel IA-64. Wykorzystanie procesorów współczesnych kart graficznych. Komputery kwantowe. Laboratorium: Wprowadzenie do rozwiązań stosowanych w laboratorium Zasady działania wykorzystnie funkcjonalności watchdog, zasady działania i oprogramowanie wyświetlacza alfanumerycznego lcd, zasady działania i oprogramowanie układów czasowych (timerów), zasady działania i oprogramowanie komunikacji szeregowej uart, zasady działania i oprogramowanie sekcji przetwornika ADC, zasady działania i komunikacji szeregowej jednoprzewodowej 1-wire
Metody dydaktyczne	wykład problemowy, programowanie z użyciem komputera, wykład informacyjny,
Forma zaliczenia	Wykład - zaliczenie pisemne. Laboratorium - ocena sprawozdań, sprawdziany przygotowania do zajęć, ocena aktywności studentów.
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1	ma wiedzę w zakresie architektur mikroprocesorów, pamięci i komputerów, ich własności oraz zasad działania.								K_W02 K_W05
EU2	potrafi porównać różne rozwiązania urządzeń komputerowych pod względem efektywności, skalowalności, kosztu itp.								K_W02
EU3	potrafi opracować specyfikację i ogólny projekt koncepcyjny urządzenia techniki komputerowej								K_U05 K_U13 K_K04
EU4	umie wykorzystać mikrokontrolery i układy uruchomieniowe do prototypowania i realizacji prostych urządzeń komputerowych								K_U04 K_U10 K_U11 K_U13
EU5	konstruuje proste programy opierające się na niskopoziomowym dostępie do sprzętu								K_U04
EU6	umie korzystać z opisów katalogowych podzespołów mikroprocesorowych								K_U12
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1	zaliczenie pisemne								W
EU2	zaliczenie pisemne								W
EU3	ocena sprawozdań, sprawdziany przygotowania do zajęć, ocena aktywności studentów								L
EU4	ocena sprawozdań, sprawdziany przygotowania do zajęć, ocena aktywności studentów								L
EU5	ocena sprawozdań, ocena aktywności studentów								L
EU6	ocena sprawozdań, ocena aktywności studentów								L
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - Udział w wykładach								26
	2 - Udział w laboratorium								30
	3 - Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych								5
	4 - Opracowanie sprawozdań z laboratorium i wykonanie zadań domowych (prac domowych)								25
	5 - Udział w konsultacjach								4
	6 - Przygotowanie do zaliczenia								10
RAZEM:									100
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									60 (2)+(1)+(5)	2.4
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									60 (2)+(3)+(4)	2.4
Literatura podstawowa	1. W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT, Warszawa 2004. 2. J. Ogrodzki, Wstęp do systemów komputerowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej Warszawa 2005. 3. J. Biernat, Architektura komputerów,Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2004. 4. N. Nisan, S. Schocken , Elementy systemów komputerowych- budowa nowoczesnego komputera od podstaw, WNT, Warszawa, 2008. 5. L. Null, J. Lobur, Struktura organizacyjna i architektura systemów komputerowych, Helion, Gliwice 2004. 6. P. Metzger, Anatomia PC, Helion, Gliwice 2007. 7. S. Newmann, Od monolitu do mikrousług : ewolucyjne wzorce przekształcania systemów monolitycznych, Helion, Gliwice 2020.
Literatura uzupełniająca	1. J. L. Hennessy, D.A. Patterson, Computer architecture : a quantitative approach, Morgan Kaufmann Publ., Amsterdam, 2007. 2. D.A. Patterson , Computer organization and design : the hardware/software interface, Elsevier, Amsterdam, 2009.
Jednostka realizująca	Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr inż. Mirosław Omieljanowicz								2021.04.28