Arhitektura računala 1

Opis predmeta

Predmet daje osnovna znanja o arhitekturi procesora i računalnog sustava. Objašnjava se arhitektura jednostavnog RISC procesora i komercijalne arhitekture procesora ARM. Objašnjava se način dohvata, dekodiranja i izvođenja naredaba, programska izvedba osnovnih algoritama u asemblerskom jeziku te povezivanje s memorijom i vanjskim uređajima.

Opće kompetencije

Studenti će biti osposobljeni za razumijevanje osnovnih arhitektura računalnih sustava te za pisanje jednostavnih programa u asemblerskom jeziku.

Ishodi učenja

  1. nabrojati osnovne dijelove procesora i računala
  2. objasniti kako se izvode naredbe u procesoru
  3. objasniti način rada osnovnih dijelova procesora
  4. riješiti jednostavne programske zadatke u asemblerskom jeziku
  5. objasniti kako se procesor povezuje s memorijom i ulazno-izlaznim jedinicama
  6. riješiti jednostavne zadatke vezane za komunikaciju između procesora i ulazno-izlaznih jedinica

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se održavaju svaki tjedan (po 4 sata).

Provjere znanja

Provjere znanja su u pismenom obliku.

Laboratorijske vježbe

Laboratorijske vježbe se održavaju tri puta u semestru (po dva sata).

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 16 % 12 % 16 % 5 %
Kratke provjere znanja 16 % 18 % 16 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 85 %
Napomena / komentar

Sve tri laboratorijske vježbe moraju biti uredno obavljene (za to se ne dobivaju bodovi) da bi se predmet mogao položiti.

Tjedni plan nastave

  1. Građa računala. Uvod u arhitekture procesora.
  2. CISC i RISC procesori. Osnovni model RISC procesora. Skup naredbi procesora.
  3. Put podataka i izvođenje naredaba. Programiranje u asemblerskom jeziku.
  4. Osnovni algoritmi i tehnike programiranja u asemblerskom jeziku. Potprogrami.
  5. Sabirnice. Povezivanje procesora i memorije. Komunikacija pomoću sabirnica. Protočna struktura i izvođenje naredaba.
  6. Ulazno-izlazni prijenos podataka. Ulazno-izlazne jedinice. Programiranje ulazno-izlaznog prijenosa.
  7. Prekidi. Izravni pristup memoriji (DMA)
  8. Međuispit
  9. Arhitektura procesora ARM.
  10. Naredbe procesora ARM. Načini adresiranja procesora ARM.
  11. Programiranje u asemblerskom jeziku procesora ARM. Potprogrami.
  12. Iznimke, sabirnice i ulazno-izlazni prijenos kod procesora ARM.
  13. Protočne strukture i izvođenje naredaba u procesoru ARM.
  14. Organizacija memorije. Priručne memorije. Osnove virtualne memorije.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Elektrotehnika i informacijska tehnologija i Računarstvo (studij)
(2. semestar)

Za upis predmeta treba položiti predmete

Literatura

Mario Kovač, Danko Basch (2011.), Rukopisi s predavanja,
Mario Kovač (2015.), Arhitektura računala,
D. A. Patterson, J. L. Hennessy (2005.), Computer Organization & Design, 3rd ed., Morgan Kaufmann
Danko Basch, Martin Žagar, Branko Mihaljević, Marin Orlić, Josip Knezović, Ivana Bosnić, Daniel Hofman, Mario Kovač (2012.), Zbirka programskih zadataka za procesor FRISC, FER
Martin Žagar, Josip Knezović, Ivana Bosnić, Mario Kovač (2013.), Zbirka programskih zadataka za procesor ARM 7, FER

Predavanja

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 21010
  Ljetni semestar
6 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

90 izvrstan
80 vrlo dobar
65 dobar
50 dovoljan