Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Inżynieria cyfryzacji (S1)
specjalność: Zastosowania informatyki

Sylabus przedmiotu Sprzęt i architektura komputerów I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria cyfryzacji
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Sprzęt i architektura komputerów I
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Makles <Krzysztof.Makles@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 6,0 ECTS (formy) 6,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 30 3,00,62egzamin
laboratoriaL1 30 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

dla tego przedmiotu nie są określone wymagania wstępne

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Wiedza o elementach systemów komputerowych.
C-2Wiedza z zakresu podstaw techniki cyfrowej.
C-3Umiejętność czytania schematów blokowych architektur procesorów.
C-4Umiejętność pisania elementarnych programów wykorzystujących wybrane elementy systemów komputerowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Systemy liczbowe, konwersja pomiędzy systemami i podstawy arytmetyki binarnej.4
T-L-2Assembler procesora z rodziny x86.4
T-L-3Assembler i języki wyższego poziomu.2
T-L-4Pamięć w systemach komputerowych2
T-L-5Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.2
T-L-6Obsługa karty dźwiękowej jako przykład działania systemu przerwań oraz układów I/O.2
T-L-7Podstawowe funktory logiczne.2
T-L-8Wybrane układy kombinacyjne.2
T-L-9Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.2
T-L-10Podstawy VHDL2
T-L-11Wybrane układy sekwencyjne.4
T-L-12Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.2
30
wykłady
T-W-1Podstawowe pojęcia z zakresu architektury komputerów. Ogólna budowa i funkcje komputera. Systemy liczbowe.2
T-W-2Podstawy arytmetyki binarnej.2
T-W-3Budowa i funkcje mikroporocesora (ALU, rejestry, cykl rozkazowy).2
T-W-4Podstawy budowy i działania pamięci komputerowych.2
T-W-5Systemy wejścia/wyjścia i sposoby współpracy z mikroprocesorem i pamięciami.2
T-W-6Działanie mikroporocesora - lista rozkazów, adresowanie, elementy asemblera.4
T-W-7Metody projektowania i modelowania systemów cyfrowych.2
T-W-8Budowa wybranych elementów mikroprocesora – układy kombinacyjne – podstawy algebry Boole’a, funkcje i funktory logiczne.2
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.2
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.2
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.4
T-W-12Automat sterujący i ścieżka danych, sprzętowa realizacja algorytmów.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych30
A-L-2Udział w konsultacjach4
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.30
A-L-4Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.26
90
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Udział w konsultacjach i egzaminie5
A-W-3Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu55
90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed wybranymi ćwiczeniami laboratoryjnymi.
S-2Ocena formująca: Ocena raportów lub dokumentacji z wykonanych ćwiczeń.
S-3Ocena podsumowująca: Egzamin z elementami problemowymi.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IC_1A_B/05/01_W01
Student zna elementy architektury systemów komputerowych oraz zna podstawy funkcjonowania systemu komputerowego w kontekście klasycznej techniki cyfrowej.
IC_1A_W02T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06InzA_W01, InzA_W05C-2, C-1T-W-5, T-W-7, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-W-2, T-W-10, T-W-1, T-W-12, T-W-11, T-W-8, T-W-9M-1S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IC_1A_B/05/01_U01
Student umie na elementarnym poziomie programować aplikacje wykorzystujace podstawowe urzadzenia oraz potrafi konfigurować systemy komputerowe w celu zapewnienia określonej efektywności.
IC_1A_U06T1A_U11, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U16InzA_U04, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U08C-3, C-4T-L-9, T-L-7, T-L-11, T-L-6, T-L-4, T-L-5, T-L-2, T-L-10, T-L-3, T-L-12, T-L-8, T-L-1M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IC_1A_B/05/01_W01
Student zna elementy architektury systemów komputerowych oraz zna podstawy funkcjonowania systemu komputerowego w kontekście klasycznej techniki cyfrowej.
2,0Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
3,0Opisuje podstawowe architektury komputerów oraz zagadnienia warstwy fizycznej otoczenia procesora. Zna podstawy asemblera. Zna podstawy techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IC_1A_B/05/01_U01
Student umie na elementarnym poziomie programować aplikacje wykorzystujace podstawowe urzadzenia oraz potrafi konfigurować systemy komputerowe w celu zapewnienia określonej efektywności.
2,0Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
3,0Potrafi w stopniu podstawowym wykonać elementarne zadania polegające na programowaniu elementów systemu wybranych platform komputerowych z wykorzystaniem języka asemblera i języków wyższego poziomu. Potrafi posługiwać się w elementarnym stopniu narzędziami do symulacji układów cyfrowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Stallings W., Organizacja i architektura systemu komputerowego. Projektowanie systemu a jego wydajność., WNT, Warszawa, 2004, 3
  2. Tanenbaum A. S., Strukturalna organizacja systemów komputerowych, Helion, Gliwice, 2006, 5
  3. Mano M. M., Kime Ch. R., Podstawy projektowania układów logicznych i komputerów, WNT, Warszawa, 2007, 1

Literatura dodatkowa

  1. Hennessy J. L., Patterson D. A., Computer Architecture. A Quantitative Approach, Elsevier, Morgan Kaufmann, 2007, 4
  2. Patterson D. A., Hennessy J. L., Computer Organization and Design. The hardware/software interface, Elsevier, Morgan Kaufmann, 2009, 4
  3. Metzger P., Anatomia PC, Helion, Gliwice, 2007, 11

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Systemy liczbowe, konwersja pomiędzy systemami i podstawy arytmetyki binarnej.4
T-L-2Assembler procesora z rodziny x86.4
T-L-3Assembler i języki wyższego poziomu.2
T-L-4Pamięć w systemach komputerowych2
T-L-5Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.2
T-L-6Obsługa karty dźwiękowej jako przykład działania systemu przerwań oraz układów I/O.2
T-L-7Podstawowe funktory logiczne.2
T-L-8Wybrane układy kombinacyjne.2
T-L-9Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.2
T-L-10Podstawy VHDL2
T-L-11Wybrane układy sekwencyjne.4
T-L-12Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe pojęcia z zakresu architektury komputerów. Ogólna budowa i funkcje komputera. Systemy liczbowe.2
T-W-2Podstawy arytmetyki binarnej.2
T-W-3Budowa i funkcje mikroporocesora (ALU, rejestry, cykl rozkazowy).2
T-W-4Podstawy budowy i działania pamięci komputerowych.2
T-W-5Systemy wejścia/wyjścia i sposoby współpracy z mikroprocesorem i pamięciami.2
T-W-6Działanie mikroporocesora - lista rozkazów, adresowanie, elementy asemblera.4
T-W-7Metody projektowania i modelowania systemów cyfrowych.2
T-W-8Budowa wybranych elementów mikroprocesora – układy kombinacyjne – podstawy algebry Boole’a, funkcje i funktory logiczne.2
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.2
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.2
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.4
T-W-12Automat sterujący i ścieżka danych, sprzętowa realizacja algorytmów.4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych30
A-L-2Udział w konsultacjach4
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.30
A-L-4Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.26
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Udział w konsultacjach i egzaminie5
A-W-3Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu55
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_B/05/01_W01Student zna elementy architektury systemów komputerowych oraz zna podstawy funkcjonowania systemu komputerowego w kontekście klasycznej techniki cyfrowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_W02Zna architektury systemów komputerowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Wiedza z zakresu podstaw techniki cyfrowej.
C-1Wiedza o elementach systemów komputerowych.
Treści programoweT-W-5Systemy wejścia/wyjścia i sposoby współpracy z mikroprocesorem i pamięciami.
T-W-7Metody projektowania i modelowania systemów cyfrowych.
T-W-3Budowa i funkcje mikroporocesora (ALU, rejestry, cykl rozkazowy).
T-W-6Działanie mikroporocesora - lista rozkazów, adresowanie, elementy asemblera.
T-W-4Podstawy budowy i działania pamięci komputerowych.
T-W-2Podstawy arytmetyki binarnej.
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.
T-W-1Podstawowe pojęcia z zakresu architektury komputerów. Ogólna budowa i funkcje komputera. Systemy liczbowe.
T-W-12Automat sterujący i ścieżka danych, sprzętowa realizacja algorytmów.
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.
T-W-8Budowa wybranych elementów mikroprocesora – układy kombinacyjne – podstawy algebry Boole’a, funkcje i funktory logiczne.
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed wybranymi ćwiczeniami laboratoryjnymi.
S-3Ocena podsumowująca: Egzamin z elementami problemowymi.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
3,0Opisuje podstawowe architektury komputerów oraz zagadnienia warstwy fizycznej otoczenia procesora. Zna podstawy asemblera. Zna podstawy techniki cyfrowej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIC_1A_B/05/01_U01Student umie na elementarnym poziomie programować aplikacje wykorzystujace podstawowe urzadzenia oraz potrafi konfigurować systemy komputerowe w celu zapewnienia określonej efektywności.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIC_1A_U06Umie opisywać i analizować działanie podstawowych systemów technicznych na poziomie sprzętu i oprogramowania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U11ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U04potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-3Umiejętność czytania schematów blokowych architektur procesorów.
C-4Umiejętność pisania elementarnych programów wykorzystujących wybrane elementy systemów komputerowych.
Treści programoweT-L-9Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.
T-L-7Podstawowe funktory logiczne.
T-L-11Wybrane układy sekwencyjne.
T-L-6Obsługa karty dźwiękowej jako przykład działania systemu przerwań oraz układów I/O.
T-L-4Pamięć w systemach komputerowych
T-L-5Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.
T-L-2Assembler procesora z rodziny x86.
T-L-10Podstawy VHDL
T-L-3Assembler i języki wyższego poziomu.
T-L-12Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.
T-L-8Wybrane układy kombinacyjne.
T-L-1Systemy liczbowe, konwersja pomiędzy systemami i podstawy arytmetyki binarnej.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena raportów lub dokumentacji z wykonanych ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
3,0Potrafi w stopniu podstawowym wykonać elementarne zadania polegające na programowaniu elementów systemu wybranych platform komputerowych z wykorzystaniem języka asemblera i języków wyższego poziomu. Potrafi posługiwać się w elementarnym stopniu narzędziami do symulacji układów cyfrowych.
3,5
4,0
4,5
5,0