FPF:UFCN118 Hardware PC - Informace o předmětu
UFCN118 Hardware PC
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavězima 2012
- Rozsah
- 2/1/0. 4 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- RNDr. Hynek Sekanina, Ph.D. (přednášející)
MgA. Miroslav Zeman (cvičící) - Garance
- RNDr. Hynek Sekanina, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Multimediální techniky (program FPF, B1702 AplF)
- Počítačová technika a její aplikace (program FPF, B1702 AplF)
- Cíle předmětu
- Posluchač získá základní znalosti v oblasti konstrukce PC s vazbou na správný návrh osazení PC pro konkrétní nasazení PC v praxi. Obsah (Sylabus) Přehled typů počítačů, druhy procesorů. Rozdělení počítačů podle typu procesoru (8086, 80286, 80386, 80486, P5, P6). 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: ISA 8, 16, 32, 64 bitů, EISA, VL-BUS, PCI, PCI-E. Systémové desky počítačů: počet a typy rozšiřujících slotů, počet paměťových banků, integrace diskových řadičů na systémové desky atd. 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 (ISA XT a AT, EISA, VLBUS, PCI, PCI-E, AGP), 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. Definice zobrazovací jednotky. Textový a grafický režim zobrazování. Typy monitorů: VGA, SVGA, XGA, UXGA, WUXGA... 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, shadery. 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, NTFS, EXT3, EXT4. 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, SAS, metody záznamu dat na disk (RLL, MFM, FM), překlad sektorů, rychlost přenosu a faktor prokládání. Optické disky (CD-ROM, přepisovatelné optické disky), výměnná média (diskety, floptical, disky Syqest, Iomega), magnetické pásky, SSD disky. Obsah praktik Skládání PC, kontrola PC a ověřování správné funkčnosti, 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.
- Osnova
- Přehled 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: počet a typy rozšiřujících slotů, počet paměťových banků, diskové řadiče atd.
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. Definice zobrazovací jednotky. Textový a grafický režim zobrazování. Typy monitorů: MDA, CGA, HERCULES, EGA, MCGA, VGA, SVGA, XGA. 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. 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, přepisovatelné optické disky), výměnná média (diskety, floptical, disky Syqest, Iomega), magnetické pásky.
Obsah praktik
Skládání PC, kontrola PC a ověřování správné funkčnosti, 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.
- Přehled 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: počet a typy rozšiřujících slotů, počet paměťových banků, diskové řadiče atd.
- Literatura
- doporučená literatura
- Vrátil, Zdeněk Ing. Architektura PC na bázi PENTIA. Gethon. info
- Jaroslav Horák. Hardware pro pokročilé. Computer Press. ISBN 80-722-6553-9. 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
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (zima 2012, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2012/UFCN118