ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2013/2014 / Wydział Informatyki / Inżynieria cyfryzacji (S1) / Sylabus przedmiotu

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	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 dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	1	30	3,0	0,62	egzamin
laboratoria	L	1	30	3,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

dla tego przedmiotu nie są określone wymagania wstępne

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

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

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych	30
A-L-2	Udział w konsultacjach	4
A-L-3	Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.	30
A-L-4	Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.	26
		90
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Udział w konsultacjach i egzaminie	5
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu	55
		90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_W02	T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06	InzA_W01, InzA_W05	C-2, C-1	T-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-9	M-1	S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_U06	T1A_U11, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U16	InzA_U04, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U08	C-3, C-4	T-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-1	M-2	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
IC_1A_B/05/01_W01 Student zna elementy architektury systemów komputerowych oraz zna podstawy funkcjonowania systemu komputerowego w kontekście klasycznej techniki cyfrowej.	2,0	Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
	3,0	Opisuje 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 kształcenia	Ocena	Kryterium 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.	2,0	Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
	3,0	Potrafi 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

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

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

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

Treści programowe - wykłady

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

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych	30
A-L-2	Udział w konsultacjach	4
A-L-3	Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.	30
A-L-4	Opracowanie raportów/dokumentacji z przeprowadzonych ćwiczeń.	26
		90

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Udział w konsultacjach i egzaminie	5
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu i samodzielne studiowanie literatury przedmiotu	55
		90

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IC_1A_B/05/01_W01	Student zna elementy architektury systemów komputerowych oraz zna podstawy funkcjonowania systemu komputerowego w kontekście klasycznej techniki cyfrowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IC_1A_W02	Zna architektury systemów komputerowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W02	ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T1A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W06	ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_W01	ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
	InzA_W05	zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-2	Wiedza z zakresu podstaw techniki cyfrowej.
Cel przedmiotu	C-1	Wiedza o elementach systemów komputerowych.
Treści programowe	T-W-5	Systemy wejścia/wyjścia i sposoby współpracy z mikroprocesorem i pamięciami.
	T-W-7	Metody projektowania i modelowania systemów cyfrowych.
	T-W-3	Budowa i funkcje mikroporocesora (ALU, rejestry, cykl rozkazowy).
	T-W-6	Działanie mikroporocesora - lista rozkazów, adresowanie, elementy asemblera.
	T-W-4	Podstawy budowy i działania pamięci komputerowych.
	T-W-2	Podstawy arytmetyki binarnej.
	T-W-10	Przerzutniki jako przykład podstawowych elementów sekwencyjnych.
	T-W-1	Podstawowe pojęcia z zakresu architektury komputerów. Ogólna budowa i funkcje komputera. Systemy liczbowe.
	T-W-12	Automat sterujący i ścieżka danych, sprzętowa realizacja algorytmów.
	T-W-11	Układy sekwencyjne, automat skończony.
	T-W-8	Budowa wybranych elementów mikroprocesora – układy kombinacyjne – podstawy algebry Boole’a, funkcje i funktory logiczne.
	T-W-9	Minimalizacja funkcji logicznych.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sprawdziany wstępne przed wybranymi ćwiczeniami laboratoryjnymi.
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Egzamin z elementami problemowymi.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
	3,0	Opisuje podstawowe architektury komputerów oraz zagadnienia warstwy fizycznej otoczenia procesora. Zna podstawy asemblera. Zna podstawy techniki cyfrowej.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IC_1A_U06	Umie opisywać i analizować działanie podstawowych systemów technicznych na poziomie sprzętu i oprogramowania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U11	ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
	T1A_U13	potrafi 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_U14	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	T1A_U16	potrafi - 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 inżyniera	InzA_U04	potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
	InzA_U05	potrafi 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_U06	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	InzA_U08	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotu	C-3	Umiejętność czytania schematów blokowych architektur procesorów.
Cel przedmiotu	C-4	Umiejętność pisania elementarnych programów wykorzystujących wybrane elementy systemów komputerowych.
Treści programowe	T-L-9	Podstawowe elementy sekwencyjne - przerzutniki.
	T-L-7	Podstawowe funktory logiczne.
	T-L-11	Wybrane układy sekwencyjne.
	T-L-6	Obsługa karty dźwiękowej jako przykład działania systemu przerwań oraz układów I/O.
	T-L-4	Pamięć w systemach komputerowych
	T-L-5	Obsługa systemu We/Wy na przykładzie portu szeregowego.
	T-L-2	Assembler procesora z rodziny x86.
	T-L-10	Podstawy VHDL
	T-L-3	Assembler i języki wyższego poziomu.
	T-L-12	Automat skończony na przykładzie detektora sekwencji.
	T-L-8	Wybrane układy kombinacyjne.
	T-L-1	Systemy liczbowe, konwersja pomiędzy systemami i podstawy arytmetyki binarnej.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ocena raportów lub dokumentacji z wykonanych ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie spełnia minimalnych wymagań na ocenę pozytywną.
	3,0	Potrafi 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