Přednášky:
1. Technologie výroby číslicových obvodů. Architektura počítače dle von Neumanna, harvardská, základní vlastnosti a principy činnosti.
2. Strojová instrukce, adresování, adresní prostory. Měření výkonu počítačů.
3. Principy komunikace s perifériemi, V/V brány, programové řízení, přerušení, řešení priorit. Činnost DMA kanálu a kanálu (SCSI), rozdíly v činnosti.
4. Procesory CISC a RISC, základní rysy a podněty pro vznik, zřetězení, predikce skoků, hazardy, základní zástupci RISC.
5. Procesory Intel, vývojová řada, základní rysy a vnitřní architektura.
6. Procesory jiných firem, jejich vlastnosti a oblasti použití.
7. Monolitické počítače, požadavky na konstrukci, vlastnosti a použití, typické integrované periférie. Mikrokontrolery firmy Microchip a Atmel.
8. Organizace pamětí v počítačích, paměťová hierarchie. Vnitřní paměti statické, dynamické, organizace virtuální paměti. Paměti vnější - magnetické, optické, magneto-optické. Rozhraní IDE PATA/SATA.
9. Sběrnice, rozdělení signálů na adresní, datové a řídící. Cyklus sběrnice. Základní vlastnosti PCI, AGP a PCI Express technologie. USB.
10. Videoadaptéry a zobrazovací jednotky. Princip činnosti zobrazovací jednotky a tvorby obrazu.
11. Moderní trendy architektur počítačů. Architektury paralelních systémů a počítačů.
12. Pokročilé architektury počítačů GPU – CUDA. Historie výpočtů na grafických akcelerátorech
13. Paralelní architektury grafických procesorů (CUDA - Architektura Fermi).
14. Super počítače a počítačové clustery a High Performance Computing.
Laboratorní cvičení:
1. Bezpečnostní školení, seznámení s vývojovým Kitem a programovacím prostředím, programování jednoduché aplikace.
2. Princip pulzně šířkové modulace, ovládání LED, jednoduchá animace.
3. Pulzně šířková modulace,paralelní ovládání LED, skládání RGB barev, ovládání pomocí tlačítek.
4. Ovládání LCD grafického displeje, skládání barev, zpracování bitmapového fontu.
5. Ovládání LCD, zobrazení grafických i textových informací, jednoduchá aplikace ovládaná tlačítky.
6. I2C sběrnice, ovládání expandéru a LED.
7. I2C sběrnice, ovládání FM rádiového modulu, zobrazení RDS informací.
8. Opakování témat programování mikropočítače.
9. Vytváření vláken, rozložení algoritmu do více vláken.
10. Programování základních algoritmů s využitím vláken, porovnání časové složitosti sekvenční a paralelní implementace.
11. Technologie CUDA, základní koncepce programu, programování aplikace využívající vektory a matice.
12. Technologie CUDA, zpracování digitálních obrázků, programování základních transformací.
13. Technologie CUDA, vytváření jednoduchý animací.
14. Opakování technologie CUDA a paralelního počítání.
Projekt:
Projekt je tvořen samostatnou prací studentů mezi jednotlivými laboratorními úlohami.
1. Technologie výroby číslicových obvodů. Architektura počítače dle von Neumanna, harvardská, základní vlastnosti a principy činnosti.
2. Strojová instrukce, adresování, adresní prostory. Měření výkonu počítačů.
3. Principy komunikace s perifériemi, V/V brány, programové řízení, přerušení, řešení priorit. Činnost DMA kanálu a kanálu (SCSI), rozdíly v činnosti.
4. Procesory CISC a RISC, základní rysy a podněty pro vznik, zřetězení, predikce skoků, hazardy, základní zástupci RISC.
5. Procesory Intel, vývojová řada, základní rysy a vnitřní architektura.
6. Procesory jiných firem, jejich vlastnosti a oblasti použití.
7. Monolitické počítače, požadavky na konstrukci, vlastnosti a použití, typické integrované periférie. Mikrokontrolery firmy Microchip a Atmel.
8. Organizace pamětí v počítačích, paměťová hierarchie. Vnitřní paměti statické, dynamické, organizace virtuální paměti. Paměti vnější - magnetické, optické, magneto-optické. Rozhraní IDE PATA/SATA.
9. Sběrnice, rozdělení signálů na adresní, datové a řídící. Cyklus sběrnice. Základní vlastnosti PCI, AGP a PCI Express technologie. USB.
10. Videoadaptéry a zobrazovací jednotky. Princip činnosti zobrazovací jednotky a tvorby obrazu.
11. Moderní trendy architektur počítačů. Architektury paralelních systémů a počítačů.
12. Pokročilé architektury počítačů GPU – CUDA. Historie výpočtů na grafických akcelerátorech
13. Paralelní architektury grafických procesorů (CUDA - Architektura Fermi).
14. Super počítače a počítačové clustery a High Performance Computing.
Laboratorní cvičení:
1. Bezpečnostní školení, seznámení s vývojovým Kitem a programovacím prostředím, programování jednoduché aplikace.
2. Princip pulzně šířkové modulace, ovládání LED, jednoduchá animace.
3. Pulzně šířková modulace,paralelní ovládání LED, skládání RGB barev, ovládání pomocí tlačítek.
4. Ovládání LCD grafického displeje, skládání barev, zpracování bitmapového fontu.
5. Ovládání LCD, zobrazení grafických i textových informací, jednoduchá aplikace ovládaná tlačítky.
6. I2C sběrnice, ovládání expandéru a LED.
7. I2C sběrnice, ovládání FM rádiového modulu, zobrazení RDS informací.
8. Opakování témat programování mikropočítače.
9. Vytváření vláken, rozložení algoritmu do více vláken.
10. Programování základních algoritmů s využitím vláken, porovnání časové složitosti sekvenční a paralelní implementace.
11. Technologie CUDA, základní koncepce programu, programování aplikace využívající vektory a matice.
12. Technologie CUDA, zpracování digitálních obrázků, programování základních transformací.
13. Technologie CUDA, vytváření jednoduchý animací.
14. Opakování technologie CUDA a paralelního počítání.
Projekt:
Projekt je tvořen samostatnou prací studentů mezi jednotlivými laboratorními úlohami.