Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Inżynieria cyfryzacji (S1)

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 Radosław Maciaszczyk <Radoslaw.Maciaszczyk@zut.edu.pl>, 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 3,10,62egzamin
laboratoriaL1 30 2,90,38zaliczenie

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-2Podstawowe funktory logiczne.2
T-L-3Wybrane układy kombinacyjne.4
T-L-4Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.4
T-L-5Wybrane układy sekwencyjne.4
T-L-6Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.2
T-L-7Podstawy VHDL2
T-L-8Assembler procesora z rodziny x86.4
T-L-9Assembler i języki wyższego poziomu.2
T-L-10Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.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.4
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.4
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.2
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych30
A-L-2Udział w konsultacjach2
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.30
A-L-4Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.26
88
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Udział w konsultacjach i egzaminie3
A-W-3Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu60
93

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-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-3M-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-2, T-L-4, T-L-3, T-L-5, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-1, T-L-6M-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-2Podstawowe funktory logiczne.2
T-L-3Wybrane układy kombinacyjne.4
T-L-4Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.4
T-L-5Wybrane układy sekwencyjne.4
T-L-6Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.2
T-L-7Podstawy VHDL2
T-L-8Assembler procesora z rodziny x86.4
T-L-9Assembler i języki wyższego poziomu.2
T-L-10Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.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.4
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.4
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.2
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych30
A-L-2Udział w konsultacjach2
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.30
A-L-4Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.26
88
(*) 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 egzaminie3
A-W-3Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu60
93
(*) 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-1Wiedza o elementach systemów komputerowych.
C-2Wiedza z zakresu podstaw techniki cyfrowej.
Treści programoweT-W-1Podstawowe pojęcia z zakresu architektury komputerów. Ogólna budowa i funkcje komputera. Systemy liczbowe.
T-W-2Podstawy arytmetyki binarnej.
T-W-4Podstawy budowy i działania pamięci komputerowych.
T-W-5Systemy wejścia/wyjścia i sposoby współpracy z mikroprocesorem i pamięciami.
T-W-6Działanie mikroporocesora - lista rozkazów, adresowanie, elementy asemblera.
T-W-7Metody projektowania i modelowania systemów cyfrowych.
T-W-8Budowa wybranych elementów mikroprocesora – układy kombinacyjne – podstawy algebry Boole’a, funkcje i funktory logiczne.
T-W-9Minimalizacja funkcji logicznych.
T-W-10Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.
T-W-11Układy sekwencyjne, automat skończony.
T-W-3Budowa i funkcje mikroporocesora (ALU, rejestry, cykl rozkazowy).
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-2Podstawowe funktory logiczne.
T-L-4Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.
T-L-3Wybrane układy kombinacyjne.
T-L-5Wybrane układy sekwencyjne.
T-L-7Podstawy VHDL
T-L-8Assembler procesora z rodziny x86.
T-L-9Assembler i języki wyższego poziomu.
T-L-10Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.
T-L-1Systemy liczbowe, konwersja pomiędzy systemami i podstawy arytmetyki binarnej.
T-L-6Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.
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