Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
Studenti si prohloubí základní znalosti o jednotkách číslicového počítače získané v povinném předmětu programu BI-SAP, podrobně se seznámí s vnitřní strukturou a organizací jednotek počítačů a procesorů a jejich interakcí s okolím, včetně zrychlování přenosů v aritmeticko-logické jednotce a využití vhodných kódů pro realizaci násobení. Bude podrobně probírána organizace hlavní paměti a dalších vnitřních pamětí (adresovatelných, LIFO, FIFO a CAM), včetně kódů pro detekci a opravu chyb při paralelních i sériových přenosech dat. Seznámí se i s metodikou návrhu řadičů, s principy komunikace procesoru s okolím a architekturou sběrnicového systému. Látka bude prakticky procvičována v laboratoři s pomocí výukového simulátoru mikroprogramovaného procesoru a programovatelných obvodů FPGA.

Osnovy přednášek:

1.		Funkční jednotky a struktura počítače.
2.		Realizace aritmetických operací.
3.		Obvody pro aritmetické operace v doplňkovém kódu.
4.		Návrh řadiče a řídicích jednotek procesoru.
5.		Obvody pro násobení a dělení.
6.		Architektury a principy paměťový prvků.
7.		Realizace pamětí s různou organizací a přístupem (adresovatelné, LIFO, FIFO, CAM).
8.		[2] Zabezpečení pamětí lineárními kódy.
10.		Zabezpečení pamětí a sériových datových přenosů cyklickými kódy.
11.		V/V jednotky a jejich řízení.
12.		Datové cesty, vnější sběrnice, typy a přidělování.
13.		Obvody pro operace v pohyblivé řádové čárce.

Osnovy cvičení:

1.		Číselné soustavy, převody a operace.
2.		Reprezentace záporných čísel.
3.		Jednoduchý procesor - instrukce, strojový kód, datová část.
4.		Jednoduchý procesor - základní cyklus a styk s okolím.
5.		Jednoduchý procesor - mikroprogramování.
6.		Jednoduchý procesor - předvedení mikroprogramu.
7.		Návrh klasického (obvodového) řadiče I.
8.		Návrh klasického (obvodového) řadiče II.
9.		Lineární kódy.
10.		Cyklické kódy.
11.		Návrh komponenty procesoru na bázi FPGA.
12.		Předvedení navržené komponenty.
13.		Rezerva a zápočet.

Literatura:
Hennesy, J. L., Patterson, D. A. ''Computer Architecture: A Quantitative Approach (6th Edition)''. Morgan Kaufmann, 2017. ISBN 9780128119051. Tanenbaum, A. S. ''Structured Computer Organization (6th Edition)''. Prentice Hall, 2013. ISBN 9780132916523. Stallings, W. ''Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (10th Edition)''. Prentice Hall, 2016. ISBN 9780134101613. Hamacher, C., Vranesic, Z., Zaky, S. ''Computer Organization (5th Edition)''. McGraw-Hill, 2011. ISBN 9781259005275.

Požadavky:
Základní znalosti o struktuře a architektuře číslicového počítače, principy návrhu kombinačních a sekvenčních logických obvodů, dvojková aritmetika, princip pamětí.

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-JPO/ Na tento předmět navazuje v magisterském studiu předmět Počítačová aritmetika.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr BI-WSI-SI.2015 Webové a softwarové inženýrství V 3 BI-WSI-PG.2015 Webové a softwarové inženýrství V 3 BI-BIT.2015 Bezpečnost a informační technologie V 3 BI-TI.2015 Teoretická informatika V 3 BI-WSI-WI.2015 Webové a softwarové inženýrství V 3 BI-ISM.2015 Informační systémy a management V 3 BI-PI.2015 Počítačové inženýrství PO 3 BI-ZI.2018 Znalostní inženýrství V 3 BI-SPOL.2015 Nespecifikovaný/á obor/specializace studia - Unspecified Branch/Specialisation of Study VO 3