Semestr zimowy 2006/07
Semestr zimowy 2008/09
Semestr zimowy 2009/10
Semestr zimowy 2010/11
Semestr zimowy 2011/12
Semestr zimowy 2012/13
Semestr zimowy 2013/14
Wprowadzenie do informatyki I11009
Treści programowe:
Klasyfikacja architektur systemów komputerowych. Model von Neumanna. Architektury Harvard, Princeton. Architektury równoległe. Wieloprocesory i wielokomputery. Wpływ rozwoju technologii na architekturę systemów komputerowych.
Podstawowe podsystemy komputera. Podsystem pamięci. Hierarchia pamięci w systemie komputerowym. Pamięci półprzewodnikowe: dynamiczne i statyczne. Organizacja pamięci podręcznej. Magistrale i interfejsy. Budowa i funkcjonowanie procesora. Model programowy procesora. Lista rozkazów. Kod maszynowy a asembler. Format instrukcji. Tryby adresowania operandów. Architektury RISC i CISC. Rejestry procesora. Organizacja stosu. Mechanizm wywołania podprogramów. Przerwania w systemie komputerowym. Cykl rozkazowy. Zrównoleglenie przetwarzania rozkazów: potokowość, superskalarność, wielowątkowość, wielordzeniowość.
Kodowanie informacji w systemach komputerowych. Systemy liczbowe. Metody konwersji liczb. Kody liczbowe. Reprezentacja liczb w systemie komputerowym. Kodowanie liczb ze znakiem (kody ZM, U1, U2, spolaryzowane). Arytmetyka liczb w kodzie U2. Arytmetyka BCD. Formaty zmiennoprzecinkowe. Dokładność i zakres reprezentacji liczb. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa. Standard IEEE 754. Architektura jednostki zmiennoprzecinkowej.
Kody detekcyjne i korekcyjne. Obliczanie kodów CRC, ECC, Hamminga. Zdolności detekcyjne kodów.
Dwuelementowa algebra Boole’a. Zastosowanie algebry Boole’a do opisu i projektowania układów cyfrowych. Minimalizacja funkcji logicznych.
System informatyczny. Metody modelowania i projektowania systemów informatycznych. Modele cyklu rozwoju systemu informatycznego. Metody strukturalne, obiektowe, społeczne. Wzorce projektowe. Podstawy języka UML. Typy modeli i rodzaje diagramów UML. Zarządzanie projektami informatycznymi. Parametry projektu. Standardy zarządzania projektami. Metody prowadzenia projektów informatycznych.
Efekty kształcenia:
Zrozumienie sposobów reprezentacji liczb w komputerze. Znajomość sposobów kodowania danych. Zrozumienie algorytmów wykonania operacji arytmetycznych na danych stało- i zmiennoprzecinkowych. Zrozumienie budowy i funkcjonowania procesora.
Rodzaj przedmiotu
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
EK1
Student opisuje i wyjaśnia organizację i architekturę systemu komputerowego, przedstawia zasady działania podstawowych bloków komputera, rozumie sposoby ich połączenia i współpracy.
EK2
Student potrafi scharakteryzować model programowy procesora, rozumie zasady działania jednostki centralnej, wyjaśnia szczegóły niskopoziomowego wykonania programów.
EK3
Student opisuje i wyjaśnia sposoby kodowania i reprezentacji liczb w systemie komputerowym, interpretuje zawartość słowa maszynowego zgodnie z zastosowanym sposobem kodowania, zna ograniczenia reprezentacji liczb.
EK4
Student wyjaśnia sposób wykonania podstawowych operacji przez jednostkę arytmetyczno-logiczną oraz jednostkę zmiennoprzecinkową procesora, zna algorytmy wykonania tych operacji.
EK5
Student wyjaśnia zasady wykorzystania algebry Boole’a do opisu i projektowania układów cyfrowych, zna podstawowe sposoby minimalizacji funkcji logicznych.
EK6
Student identyfikuje i opisuje metody tworzenia systemów informatycznych oraz wzorce projektowe, ma wiedzę o modelach i diagramach UML, rozumie ich przydatność dla projektowania.
EK7
Student zna podstawowe standardy zarządzania projektami informatycznymi i metody prowadzenia projektów.
Kryteria oceniania
Zaliczenie wykładu odbywa się na podstawie pisemnego sprawdzianu zaliczeniowego, który zostanie przeprowadzony w przedostatnim tygodniu semestru. Sprawdzian zaliczeniowy będzie się składał z 7 zestawów zadań ZW.EK1 - ZW.EK7 sprawdzających opanowanie poszczególnych efektów kształcenia EK1-EK7. Wynik kolokwium zaliczeniowego (procent uzyskanych punktów) zostanie przeliczony na ocenę zaliczeniową wykładu według następującej skali:
<0%; 50%) – 2.0
<50%; 60%) – 3.0
<60%; 70%) – 3.5
<70%; 80%) – 4.0
<80%; 90%) – 4.5
<90%; 100%> – 5.0
Warunkiem zaliczenia wykładu jest także uzyskanie minimum 30% punktów z każdej części sprawdzianu – ZW.EK1 - ZW.EK7.
Ocena zaliczeniowa ćwiczeń będzie obliczana na podstawie wyników 6 sprawdzianów S1-S6, które zostaną przeprowadzone na zajęciach ćwiczeniowych.
Średnia wyników procentowych wszystkich sprawdzianów zostanie zamieniona na ocenę zaliczeniową według następującej skali:
<0%; 50%) – ocena 2.0
<50%; 60%) – 3.0
<60%; 70%) – 3.5
<70%; 80%) – 4.0
<80%; 90%) – 4.5
<90%; 100%> – 5.0
Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest także uzyskanie minimum 30% punktów z każdego ze sprawdzianów.
Literatura
a) podstawowa:
1. S. Gryś, Arytmetyka komputerów, PWN, Warszawa, 2007.
2. J. Ogrodzki, Wstęp do systemów komputerowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005.
3. B. Pochopień, Arytmetyka systemów cyfrowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003.
4. W. Kwiatkowski, Wprowadzenie do kodowania, BELStudio, Warszawa, 2010.
5. W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego. Projektowanie systemu a jego wydajność, WNT, Warszawa, 2004.
6. J. Biernat, Architektura komputerów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2005.
7. A.S. Tanenbaum, Strukturalna organizacja systemów komputerowych, Helion, Gliwice, 2006.
b) uzupełniająca:
1. J.G. Brookshear, Informatyka w ogólnym zarysie, WNT, Warszawa, 2003.
2. A. Skorupski, Podstawy budowy i działania komputerów, WKŁ, Warszawa, 2003.