FPF:UFCN118 Hardware PC - Course Information

UFCN118 Hardware PC

Extent and Intensity

2/1/0. 4 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

RNDr. Hynek Sekanina, Ph.D. (lecturer)
MgA. Miroslav Zeman (seminar tutor)

Guaranteed by

RNDr. Hynek Sekanina, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Faculty of Philosophy and Science in Opava

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

• Multimedia Technologies (programme FPF, B1702 AplF)
• Computer Technology and its Applications (programme FPF, B1702 AplF)

Course objectives

The students will get a basic knowledge of computer architecture with emphasis on practical projects.

Syllabus (in Czech)

• Přehled historie a typů počítačů, druhy procesorů. Rozdělení počítačů podle typu procesoru. Charakteristiky procesorů: šířka datové a adresové sběrnice počítače, velikost adresovacího prostoru, taktovací frekvence procesoru, velikost interní cache, numerický koprocesor, reálný a chráněný režim procesoru. Typy sběrnic. Systémové desky počítačů a jejich architektury, typy a počty rozšiřujících slotů, počty paměťových banků, řadiče, komponenty PC apod.
  Typy pamětí, adresový prostor počítače. Vlastnosti pamětí počítače (RAM, ROM, CACHE, CMOS): charakter uložených dat, organizace paměti, přístupová doba, refresh paměti, softwarová a hardwarová parita. Velikost adresového prostoru počítače. Logické rozdělení adresového prostoru: paměť základní, reservovaná, HMA, rozšířená paměť. Ovladače paměti typu "Extended memory" a "Expanded memory". Adresace paměti v reálném režimu procesoru (segment:ofset), adresace v chráněném a virtuálním režimu procesoru. Význam BIOSu počítače. Mapování dat do adresového prostoru (VIDEO RAM, VIDEO BIOS, ROM BIOS), shadow paměti.
  Sběrnice a podpůrná zařízení PC. Typy sběrnic, šířka datové a adresové sběrnice, přenosová rychlost, taktovací frekvence, synchronní a asynchronní sběrnice, čekací stavy na sběrnici, signály sběrnice. Podpůrná zařízení PC (řadič přerušení 8259, řadič DMA 8237, čítač a časovač 8253, UART 8251, PIO 8255, obvody styku s klávesnicí), popis činnosti zařízení, význam IRQ a DMA zařízení, tabulka vektorů přerušení, popis I/O portů zařízení.
  Zobrazovací jednotky, monitory, možnosti připojení. Definice zobrazovací jednotky. Textový a grafický režim zobrazování. Typy monitorů - vývoj MDA, CGA, HERCULES, EGA, MCGA, VGA, SVGA, XGA, současný stav. Barevné monitory kompozitní, digitální a analogové. Charakteristiky videopaměti RAM: mapování videopaměti do adresového prostoru operační paměti počítače, definice barevné palety, organizace videopaměti v grafickém a textovém režimu (paměťové mapy a banky), typy používaných pamětí.
  Disky a jiná paměťová média. Disky z fyzického hlediska: počet hlav u pevných disků a floppy disků, cylindry, počet sektorů. Disky z logického hlediska: fyzické a logické číslování oblastí, master boot, partition table, boot, FAT tabulka, souborové systémy. Význam systémových oblastí disku a činnost FAT při vyhledávání souboru, význam atributů souboru, definice alokační jednotky. Typy řadičů a jejich popis: řadiče SATA, IDE, ESDI, ATAPI, SCSI, metody záznamu dat na disk (RLL, MFM, FM), překlad sektorů, rychlost přenosu a faktor prokládání. Optické disky (CD, DVD, BR, přepisovatelné optické disky), výměnná média (FLASH disky, diskety, floptical, disky Syqest, Iomega), magnetické pásky.
  Obsah praktik
  Skládání PC, kontrola a testování PC a HW komponent, ověřování správné funkčnosti PC a HW komponent, odvod tepla a chlazení uvnitř PC. Správné nastavování IRQ, DMA a I/O, řešení HW konfliktů, přetaktování, nastavení Biosu a jeho upgrade, správné nastavování pamětí a CPU (takt, latency time, ...), konektory a kabely.

Literature

recommended literature
• AMD - www stránky firmy. URL info
• Vrátil, Zdeněk Ing. Architektura PC na bázi PENTIA. Gethon. info
• Jaroslav Horák. Hardware pro pokročilé. Computer Press. ISBN 80-722-6553-9. info
• Intel - www stránky firmy. URL info
• Jim Aspinwall. IRQ, DMA a I/O Předcházení a řešení konfliktů v konfiguraci počítače. Computer Press. ISBN 80-722-6264-5. info
• Roderick Smith. Linux a hardware. Computer Press. ISBN 80-722-6514-8. info
• Petr Broža. Přetaktování - jak zvýšit výkon počítače - 2. aktualizované a doplněné vydání. Computer Press. ISBN 80-251-0068-5. info
• Petr Broža. 333 tipů a triků pro vypalování CD a DVD. Computer Press. ISBN 80-7226-964-X. info
• Jaroslav Horák. BIOS a Setup - Průvodce základním nastavením počítače. Computer Press, 2004. ISBN 80-251-0148-7. info
• Ron White. Jak fungují počítače. Softpress, 2003. ISBN 80-864-9748-8. info
• Matoušek, David. USB prakticky s obvody FTDI - 1. díl. BEN, 2003. ISBN 80-730-0103-9. info
• Mark Minasi. Velký průvodce hardwarem. Grada, 2002. ISBN 80-247-0273-8. info
• Jaroslav Horák. Poznejte vnitřek počítače. Grada, 2001. ISBN 80-247-0046-8. info
• Vlach, Jaroslav. Počítačová rozhraní. BEN, 2000. ISBN 80-730-0010-5. info
• Kainka, Burkhard - Berndi, Hans, Joachim. Využití rozhraní PC pod Windows. Hel, 2000. ISBN 80-861-6713-5. info
• Miroslav Šnorek. Standardní rozhraní PC. Grada, 1992. ISBN 80-85424-80-0. info
• Brandejs, M. Mikroprocesory INTEL 8086-80486. Grada, 1991. info

Teaching methods

Lecturing
One-to-One tutorial

Assessment methods

Grade
Written exam
The analysis of student 's performance
Written test
Credit

Language of instruction

Czech

Further comments (probably available only in Czech)

The course can also be completed outside the examination period.

Teacher's information

Requirements on getting credit:
* 80% attendance in seminars
* passing practical tasks
* final written test-success rate 50%
Examination requirements:
*Written test - success rate 50%

Activity	Difficulty [h]
Cvičení	15
Konzultace	2
Přednáška	30
Příprava na zápočet	15
Příprava na zkoušku	30
Zápočet	2
Zkouška	2
Summary	96

• Enrolment Statistics (Winter 2013, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/winter2013/UFCN118