Arhitectura Calculatoarelor

Fetch, Decode, Execute

Disciplina Arhitectura Calculatoarelor

Competente Specifice Disciplinei

Creativitate Abstractizare Inovare Proiectare Evaluare
Disciplina “Arhitectura Calculatoarelor” îsi propune sa familiarizeze viitorii ingineri cu structura hardware a unui sistem de calcul, cu modalitatea in care acesta functioneaza si cu metodele de programare a subsistemelor ce îl compun. Disciplina urmareste întelegerea structurilor hardware a sistemelor digitale ale unui calculator (unitate centrala, memorie, periferice, etc) si a modului de programare a acestora (instructiuni, moduri de adresare, etc).

Descrierea Disciplinei

Codul disciplinei: IAIE.301.1.DID.DI

Numarul de credite: 6

Ore de Curs: 2 ore/saptamana

Ore de Laborator: 2 ore/saptamana

Forma de evaluare finala: Examen

Colectivul Disciplinei

Activitati de Curs: Prof.Dr.Ing. Cristian Zet

Activitati de Laborator: S.l.Dr.Ing. Daniel Petrisor

Desfasurarea activitatii

Activitatile specifice disciplinei Arhitectura Calculatoarelor, din semestrul II al anului universitar 2016-2017, sunt desfasurate conform urmatorului program:

  • Laborator Luni si Vineri, E312: 8 - 10
  • Curs Luni, E4: 10 - 12

Structura Cursului

Capitolul I - Introducere

Scurt istoric
Organizarea structurala a calculatoarelor
Modele universale
Principii conceptuale moderne

Capitolul II - Notiuni de aritmetica binara

Coduri binare
Operatii matematice cu numere binare

Capitolul III - Automate secventiale

Secventiatoare cablate
Secventiatoare microprogramate

Capitolul IV - Magistrale

Tipuri de magistrale
Arbitrarea magistralelor
Exemple de magistrale

Capitolul V - Structura si functionarea unui procesor

Structura generala, ALU, Registri interni
Unitatea de comanda
Arhitecturi moderne: pipeline, CISC, RISC
Microprocesoare X86
Microprocesoare Pentium

Capitolul VI - Seturi de instructiuni

Tipuri de operatii
Adresarea memoriei
Moduri de adresare
Formatul instructiunilor

Capitolul VII - Organizarea memoriei

Registri interni
Memoria cache
Memoria principala
Memoria externa

Capitolul VII - Organizarea memoriei

Tipuri de transfer I/E: programat, paralel, serial
Transferul I/E prin întreruperi
Transferul I/E prin DMA
Selectarea porturilor I/E

Cursuri interactive

  • Toate Cursurile
  • Curs 1 - Curs 4
  • Curs 5 - Curs 8
  • Curs 9 - Curs 12
Curs 1
Curs 2
Curs 3
Curs 4
Curs 5
Curs 6
Curs 7
Curs 8
Curs 9
Curs 10
Curs 11
Curs 12
Fisierul centralizator ce contine prezenta la curs poate fi consultat aici   .

Bibliografie

Pentru a completa pregatirea dumneavoastra teoretica si practica, va propunem o serie de titluri bibliografice pe care le puteti consulta.

  • Cristian Zet - "Arhitectura Calculatoarelor", Editura PIM 2013, ISBN 978-606-13-1482-9;
  • Enoch O. Hwang – "Digital Logic and Microprocessor Design with VHDL", http://faculty.lasierra.edu/~ehwang/digitaldesign/;
  • Douglas E.Comer - "Essentials of Computer Architecture", Editura Pearson Prantice Hall 2005, ISBN 0-13-149179-2;
  • Darren Ashby, Bonnie Baker - "Circuit Design", Editura Elsevier, Newnes 2008, ISBN: 978-1-85617-527-2;
  • Ion Grout - "Digital Systems Design with FPGAs", Editura Elsevier, Newnes 2008, ISBN-13: 978-0-7506-8397-5;
  • Jack Ganssle, Tammy Noegaard - "Embedded Hardware", Editura Elsevier, Newnes 2008, ISBN 978-0-7506-8584-9;
  • Michael L. Overton - "Numerical Computing with IEEE Floating Point Arithmetic", Editura SIAM 2009, ISBN 0-89871-571-7;
  • Scott Hauck, Andre DeHon - "The Theory and Practice of FPGA-Based Computation", Editura Elsevier, Morgan Kaufmann 2008, ISBN 978-0-12-370522-8;
  • G. Toacse – "Introducere în microprocesoare", Ed. Stiintifica si Enciclopedica", Bucuresti, 1986;
  • R. Morris, J. Miller, "Proiectarea cu circuite integarte TTL";
  • I Stoianov, "De la poarta TTL la microprocesor";
  • A. Valachi, M. Bîrsan, "Tehnici numerice si automate";
  • Al. Onea “Arhitecturi de calculatoare”;
  • V. Gaitan “Arhitectura sistemelor de calcul”;
  • D. Grigoras “Arhitectura calculatoarelor”;
  • M. Morris Mano, Charles Kime - "Logic and Computer Design Fundamentals", 4/E;
  • Baruch, Z. F. - "Arhitectura calculatoarelor";
  • Hayes, John P. - "Computer Architecture and Organization";
  • Patterson, David A., Hennessy, John L. - "Organizarea si proiectarea calculatoarelor", interfata hardware/software;
  • M. H. Zaharia - "Sisteme Paralele si Distribuite".

De asemenea, o arhiva cu materiale suplimentare poate fi descarcata de aici .

Aplicatii de Laborator

  • Toate Resursele
  • Laboratore
  • Prezentari
  • Implementari
Laborator 1
Laborator 2
Laborator 3
Laborator 4
Laborator 5
Laborator 6
Laborator 7
Laborator 8
Laborator 9
Laborator 10
Laborator 11
Laborator 12
Prezentare 1
Prezentare 2
Prezentare 3
Prezentare 4
Prezentare 5
Prezentare 6
Prezentare 7
Prezentare 8
Prezentare 9
Prezentare 10
Prezentare 11
Prezentare 12
Prezentare 13
Implementare L8
Inplementare L9
Inplementare MIPS
Fisierul centralizator ce contine prezenta si notele pentru activitatea de laborator poate fi consultat aici   .

Evaluarea Finala

Metodologia de Evaluare

Evaluarea cunostintelor si aptitudinilor dobandite in cadrul disciplinei "Arhitectura Calculatoarelor" este realizata respectand metodologiea descrisa in continuare.

1.Evaluarea activitati desfasurata in cadrulul laboratorului are o ponderea de 50% din nota finala.

2. Evaluarea finala a cunostintelor este realizata prin sustinerea unui examen. Ponderea acestuia in nota finala este de 50%. Examenul are in componenta sa urmatoarele probe:

  • Proba scrisa cu subiecte de teorie: 37.5 % din nota finala.
  • Proba scrisa cu aplicatii: 12.5 % din nota finala.

Pentru pregatirea examenului aveti posibilitatea sa consultati o lista cu posibile subiecte aici   .

Misiune Finalitate

Disciplina isi propune ca pe langa cunostintele teoretice, sa transmita studentilor si aptitudini practice referitoarea la proiectarea, implementarea si evaluarea performantelor unui sistem de calcul cu functionalitati specifice. Activitatea desfasurata in cadrul laboratorului cuprinde urmatoarele aspecte:

  • Proiectarea blocurilor cu functii specifice din componenta structuri hardware a unui sistem de calcul.
  • Implementarea functionalitatilor specifice blocurilor din arhitectura unui sistem de calcul.
  • Similarea si testarea functionari corecte a blocurilor din arhitectura unui sistem de calcul.
  • Evaluarea performantelor si identificarea unor modalitati de optimizare a modului de functionare.

Aptitudini si Competente

90%

Arhitectura si Functionalitate

85%

Proiectare si implementare

70%

Evaluarea Performantelor

92%

Reprezentarea Datelor

87%

Creativitate si Inovare

82%

Interactiune si Lucru in Echipa

Formular de Contact