Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Periferní zařízení

IPZ Ak. rok 2018/2019 zimní semestr 3 kredity

Pozornost je zaměřena na principy konstrukce a řízení periferních zařízení a jejich řadičů. Začlenění řadiče periferního zařízení do architektury počítače, komunikace s procesorem. Pozornost je také zaměřena na na popis a využití systémové a V/V sběrnice pro řízení periferních operací: komunikace na systémové sběrnici, principy přidělování sběrnice, přímý přístup do paměti, obsluha žádosti o přerušení. Diskové paměti, metody záznamu, konstrukce diskové paměti, parametry, komunikace mezi řadičem a diskovou pamětí, registrový model diskové paměti. Zobrazovací jednotky, grafické adaptéry, struktura adaptéru, vývojové typy. Principy komunikace mezi řadičem periferního zařízení a periferním zařízením, příklady rozhraní: paralení ATA, sériové ATA, USB, Firewire, SCSI.

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 4 hod. laboratoře

Bodové hodnocení

66 zkouška, 30 půlsemestrální test, 4 laboratoře

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Krčma Martin, Ing. (UPSY FIT VUT)
Lojda Jakub, Ing. (UPSY FIT VUT)
Pánek Richard, Ing. (UPSY FIT VUT)
Šimek Václav, Ing. (UPSY FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se naučí používat poznatky získané při předcházejícím studiu předmětů zaměřených na konstrukci počítačů. Budou seznámeni s klasickými ale také novými technologiemi řízení periferních zařízení a jejich konstrukcí. Naučí se pracovat s těmito informacemi a používat je při dalších činnostech jako je návrh externích adaptérů, příp. konstrukce ovladačů periferních zařízení. Budou seznámeni s vývojovými trendy uplatňovanými při vývoji periferních zařízení a jejich využití ve výpočetním systému.

Cíle předmětu

Rozvíjet znalosti získané v předmětech zaměřených na konstrukci počítačů. Prezentovat principy komunikace mezi procesorem a řadiči periferních zařízení. Popsat principy činnosti systémových sběrnic, zaměřit se na PCI a PCI Express). Popsat principy řízení periferních operací, podrobně popsat některé typy periferních rozhraní (rozhraní diskových pamětí, rozhraní SCSI, DVI, USB, Firewire). Podrobně seznámit studenty s principy konstrukce periferních zařízení (pevné disky, zobrazovací jednotky).

Proč je předmět vyučován

Předmět poskytuje studentům praktické informace z oblasti konstrukce periferních zařízení, jejich řadičů a sběrnic. Tyto znalosti studenti uplatní při dalším studiu a v praxi.

Prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Znalost konstrukce číslicových obvodů a komponent počítačů, znalost základních principů komunikace na systémové sběrnici.

Literatura studijní

Literatura referenční

  • William Buchanan: Applied PC, Interfacing, Graphics and Interrupts, Addison-Wesley, 1996, Anglie, ISBN 0-201-87728-7, 383 stran.
  • Tom Shanley: PCI-X System Architecture, Addison-Wesley, 2004, Anglie, ISBN 0201726823, 688 stran.
  • Dave Coleman, Scott Gardiner, Mohammad Kolbehdari, Stephen Peters: PCI Express Electrical Interconnect Design, INTEL PRESS, 2004, ISBN 0-9743649-9-1, 280 stran.  
  • John Hyde: USB Design by Example, INTEL PRESS, 2001, ISBN 0-9702846-5-9, 510 stran.
  • Friedhelm Schmidt: SCSI Bus & IDE Interface, Addison-Wesley, 1998, Anglie, ISBN 0-201-17514-2, 396 stra.
  • Knut Grimsrud, Hubbert Smith: Serial ATA Storage Architecture and Applications, INTEL PRESS, 2006, ISBN 0-9717861-8-6, 357 stran.
  • Don Anderson: SATA Storage Technology, Mindshare Press, 2007, ISBN 978-0-9770878-1-5, 463 stran.
  • Bruce Jacob, Spencer W. Ng, David T. WAng: Memory Systems, Cache, Dram, Disk, Elsevier, 2008, ISBN 978-0-12-379751-3, 981 stran.
  • Burkhard Kainka: Měření, řízení a regulace pomocí sběrnice USB, BEN, 2002, ISBN 80-7300-073-3.
  • Michael Gook: Hardwarová rozhraní, Computer Press, 2006, ISBN 80-251-1019-2, 463 stran.
  • Hans-Peter Messmer: The Indispensable PC Hardware Book, Addison-Wesley, 1997, Anglie, ISBN 0-201-40399-4, 1384 pages.
  • Linda Null, Julia Lobur: The Essentials of Computer Organization and Architecture, Jones and Bartlett Publishers International, 2006, ISBN 978-0-7637-3769-6, 799 stran.
  • Liza Wallach Kloski; Nick Kloski: Začínáme s 3D tiskem: Praktická příručka k hardwaru i softwaru k ovládnutí 3D tisku, Computer Press 2017, 216 stran.

 

Osnova přednášek

  • Architektura počítače, periferní zařízení.
  • Řadič periferního zařízení, komunikace s procesorem.
  • Principy konstrukce systémové sběrnice.
  • Principy přidělování sběrnice.
  • Disková paměť, principy řízení.
  • Diskové paměti, principy záznamu, struktura disku.
  • Sběrnice IDE, SATA.
  • Sběrnice SCSI.
  • Architektury RAID.
  • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky.
  • AGP bus, rozhraní DVI.
  • Systémová sběrnice PCI, PCI Express.  
  • Sběrnice USB, FireWire.

Průběžná kontrola studia

  • Laboratorní cvičení: 4 body.
  • Půlsemestrální písemná zkouška: 30 bodů.
  • Minimum bodů za aktivity během semestru není stanoveno.
  • Závěrečná písemná zkouška: 66 bodů.

Kontrolovaná výuka

Laboratorní výuku bude možné nahradit v dalších týdnech.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Pozkouška2019-01-21 E104 14:0016:50 2BIA 2BIB 3BIT 1. oprava
Útpřednáškavýuky D0207 13:0014:50 2BIA 2BIB 3BIT xx
Útzkouška2019-01-08 E112 14:0016:50 2BIA 2BIB 3BIT řádná
Útzkouška2019-01-29 E104 15:0017:50 2BIA 2BIB 3BIT 2. oprava

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT, 2. ročník, volitelný
  • Program IT-BC-3, obor BIT, 2. ročník, volitelný
  • Program IT-BC-3, obor BIT, 3. ročník, povinný
Nahoru