Detail předmětu

Počítače a programování 1

FEKT-BPC-PC1MAk. rok: 2018/2019

Základní pojmy z oblasti výpočetní techniky, architektura počítačů, periferie osobního počítače, počítačové sběrnice, sítě, komunikační protokoly, služby Internetu, informační výchova. Specifika operačních systémů, vývoj procesoru, jeho vnitřní struktura a druhy architektur, instrukční soubor. Číselné soustavy a převody mezi nimi, interpretace čísla. Algoritmizace, zápis algoritmu, optimalizace algoritmu s ohledem na výpočetní jednotku. Větvení programu, cyklus, podmínky, skoky.

Výsledky učení předmětu

1. Student ví, z jakých komponent se skládá osobní počítač, umí je pojmenovat a orientuje se v jejich parametrech.
2. Dokáže pojmenovat nejrozšířenější operační systémy a má přehled v jejich odlišnostech.
3. Dokáže pojmenovat běžně používané bezdrátové sítě.
4. Dokáže vysvětlit rozdíl mezi Harvardskou a Von Neumannovou strukturou procesoru.
5. Umí převádět čísla mezi číselnými soustavami a ví co jsou to datové typy.
6. Dokáže vysvětlit rozdíl mezi procesorem a mikrokontrolerem.
7. Dokáže vyjmenovat běžné periferie mikrokontroleru.
8. Dokáže vysvětlit pojmy instrukce a programový čítač.
9. Umí vytvořit vývojový diagram algoritmu.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Pecinovský R, Virius M: Učebnice programování - základy algoritmizace. Grada Publishing, Praha 1997. (CS)
Doňar, B., Zaplatílek, K. MATLAB - tvorba uživatelských aplikací. BEN, 2004. (CS)
Kabelová, A., Dostálek, L. Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS. Computer Press, 2008. (CS)
Ličev, L., Morkes, D. Procesory - architektura, funkce, použití. Computer Press, ISBN: 80-7226-172-X (CS)
DARWIN, F. Ian. Java. Praha : Computer Press, 2006. ISBN 80-251-0944-5. (CS)
Lasser, J. Rozumíme Unixu. Computer Press, 2002. ISBN: 80-7226-706-X (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášku a laboratorní cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Informační systémy používané na FEKT/VUT a jim odpovídající uživatelské účty. Pravidla a směrnice počítačové sítě FEKT/VUT. Přístup k fakultní elektronické poště, WWW rozhraní Horde. Elektronický index.
2. Číselné soustavy, převody mezi číselnými soustavami. Reprezentace záporných čísel. Aritmetické operace v binární soustavě. Reprezentace desetinných čísel, standard IEEE 754. Zlomková reprezentace desetinných čísel, zaokrouhlování, reprezentace znaků, znakové sady
3. Vývoj procesoru a jeho architektura, jádro procesoru, ALU, paměť, Von Neumannova a Harwardská architektura procesoru, strojová instrukce, instrukční soubor, přerušovací systém.
4. Architektury PC, základní typy, periferie počítače, vývoj počítače,
5. Operační systém (OS), role OS, abstrakce poskytované OS, specifika operačních systémů
6. Programovací a značkovací jazyky. Rozdělení programovacích jazyků. Strukturované a objektově orientované programování.
7. Algoritmus, vývojové diagramy, větvení programu, cykly, podmínky, skoky, rekurzivní zápis
8. Algoritmy vyhledání maxima, minima, třídění
9. Jazyk UML, modelování struktury programu

Cíl

Cílem je předmětu je seznámit studenty s výpočetní technikou včetně jejího praktického použití a s programováním od úrovně mikrokontroleru až po aplikace využívající výpočetní výkon grafickcýh karet osobního počítače. Student se tak seznámí se strukturou osobního počítače, z jakých se skládá komponent a jejich vzájemným propojením. Získá přehled o používaných sběrnicích a datových úložištích. Současně student získá základní přehled o fungování operačních systémů a počítačových sítí. Nedílnou součástí je vysvětlení vnitřní struktury procesoru a pochopení pojmů procesor a kontroler. Současně je cílem studenty naučit převádět mezi číselnými soustavami a vysvětlit způsoby digitální prezentace čísel. Vysvětlit jak větvit program, obecně tvořit cykly, podmínky a výpočetní algoritmy a jejich aplikace v programovacím jazyce. Vysvětlit jak pracuje přerušovací systém procesoru. Vysvětlit, jaký je rozdíl mezi sériovou a paralelní, synchronní a asynchronní komunikací, jak funguje komunikace na nejrozšířenějších sběrnicích. Informovat o možnosti využití periferií k analogově-digitálnímu či digitálně-analogovému převodu. Nastínit možnosti jazyka UML při programování.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský, 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning