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
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 26 hod. přednášky
- 4 hod. laboratoře
Bodové hodnocení
- 66 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
- 30 bodů půlsemestrální test (písemná část)
- 4 bodů laboratoře
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Lojda Jakub, Ing., Ph.D. (UPSY)
Pánek Richard, Ing. (UPSY)
Šimek Václav, Ing. (UPSY)
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.
Doporučené prerekvizity
- Návrh číslicových systémů (INC)
- Návrh počítačových systémů (INP)
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Znalost konstrukce číslicových obvodů a komponent počítačů, znalost základních principů komunikace na systémové sběrnici.
Literatura studijní
- Kotásek, Z.: Texts of lectures in electronic form. Study support available at: http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IPZ/public/
Literatura referenční
- Douglas Comer: Essentials of Computer Architecture, Second Edition, CRC Press, 2017
- Jan Axelson: USB Complete: The Developer's Guide, Fifth Edition, 2015, ISBN 978-1931448284, 524 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.
Osnova laboratorních cvičení
- Struktura diskového media.
- Analýza rozhraní USB.
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.
Zařazení předmětu ve studijních plánech