Název:

Periferní zařízení

Zkratka:IPZ
Ak.rok:2017/2018
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-BC-3BIT2.volitelný
IT-BC-3BIT3.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IPZ/public/
Kredity:4 kredity
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:350400
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:6630040
Garant:Kotásek Zdeněk, doc. Ing., CSc., UPSY
Přednášející:Kotásek Zdeněk, doc. Ing., CSc., UPSY
Zachariášová Marcela, Ing., Ph.D., UPSY
Cvičící:Krčma Martin, Ing., UPSY
Lojda Jakub, Ing., UPSY
Pánek Richard, Ing., UPSY
Šimek Václav, Ing., UPSY
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Návrh číslicových systémů (INC), UPSY
Návrh počítačových systémů (INP), UPSY
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSk-odSk-do
Pozkouška - řádná2018-01-08E11212:0014:502BIA
Pozkouška - řádná2018-01-08E11212:0014:502BIB
Pozkouška - řádná2018-01-08E11212:0014:503BIT
ÚtpřednáškavýukyE11212:0014:502BIAxxxx
ÚtpřednáškavýukyE11212:0014:502BIBxxxx
ÚtpřednáškavýukyE11212:0014:503BITxxxx
Útzkouška - 2. oprava2018-01-30D020712:0014:502BIA
Útzkouška - 2. oprava2018-01-30D020712:0014:502BIB
Útzkouška - 2. oprava2018-01-30D020712:0014:503BIT
Útzkouška - 1. oprava2018-01-23E11215:0017:502BIA
Útzkouška - 1. oprava2018-01-23E11215:0017:502BIB
Útzkouška - 1. oprava2018-01-23E11215:0017:503BIT
 
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, USB, Firewire). Podrobně seznámit studenty s principy konstrukce periferních zařízení (pevné disky, zobrazovací jednotky, tiskárny).
Anotace:
  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 využitá 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.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Znalost konstrukce číslicových obvodů a komponent počítačů, znalost základních principů komunikace na systémové sběrnici.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  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.
Osnova přednášek:
 
  • Typy periferních zařízení, jejich funkce ve výpočetním systému.
  • Řadič periferního zařízení, komunikace s procesorem.  
  • Principy konstrukce systémové sběrnice.
  • Sběrnice PCI, PCI Express.  
  • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky - 1.
  • Grafické adaptéry, zobrazovací jednotky - 2.  
  • Sběrnice AGP.
  • Tiskárny, principy konstrukce, řízení.
  • Sběrnice IDE, SATA, SCSI.
  • Diskové paměti, principy záznamu, řízení.  
  • Diskové paměti, rozhraní diskových pamětí, struktura disku.
  • Sběrnice USB, FireWire.
  • Optické paměti, techniky záznamu.

 

Osnova laboratorních cvičení:
 
  • Struktura diskového media.
  • Analýza rozhraní USB.

 

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 stran
  • 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

 

Literatura studijní:
 
Průběžná kontrola studia:
  
  • Laboratorní cvičení: 4 body
  • Půlsemestrální písemná zkouška: 30 bodů
  • Závěrečná písemná zkouška: 66 bodů