1. Mikrokomputer i mikroprocesor. Jednostka arytmetyczno-logiczna. Akumulator, znaczniki. Cykl maszynowy i rozkazowy. Tryby adresowania. Wymiana danych między mikroprocesorem a otoczeniem: odpytywanie, przerwania, DMA. Adresowanie urządzeń rozdzielone i jednolite. Transmisja szeregowa (synchroniczna i asynchroniczna) i równoległa.
2. Mikrokomputer jednoukładowy 8051. Wyprowadzenia, podstawowe cykle maszynowe. Wewnętrzna pamięć RAM. Rejestry specjalne. Jednostka arytmetyczno-logiczna, znaczniki. Porty wejścia-wyjścia. Buforowanie wyprowadzeń. Układ czasowo-licznikowy. Port transmisji szeregowej. Komunikacja wieloprocesorowa. Układ przerwań. Zerowanie, tryby obniżonego poboru mocy. Rozbudowa jednostki centralnej: dołączenie zewnętrznej pamięci programu i danych, układów wspomagających, zwiększenie liczby przerwań.
3. Współczesne mikrosterowniki. Założenia, zalety i wady architektury typu Harvard. Mikrosterowniki rodziny PIC - organizacja pamięci programu i danych, tryby adresowanie, układ przerwań. Mikrosterowniki rodziny AVR - organizacja pamięci programu i danych, tryby adresowania, układ przerwań.
4. Układy wejścia-wyjścia. Programowany układ 8255 – struktura, tryby pracy, rejestry. Układ transmisji szeregowej 8251 – struktura, tryby pracy, rejestry. Układ czasowo-licznikowy 8253 – struktura, tryby pracy, rejestry. Układ 8259A – struktura, tryby pracy, rejestry. Sterowniki DMA 8257 i 8237 – struktura, tryby pracy, rejestry.
5. Magistrale szeregowe w systemach mikroprocesorowych. Porównanie właściwości magistral równoległych i szeregowych. Magistrala I²C - architektura, zasady transmisji, formaty ramek, możliwości rozbudowy. Magistrala SMBus - porównanie i możliwości współpracy z I²C. Magistrala SPI - architektura, zasady transmisji, tryby pracy. Magistrala Microwice - porównanie i możliwości współpracy z SPI. Magistrala 1-Wire - architektura, zasady transmisji. Uruchamianie układów mikroprocesorowych. Uruchamianie części sprzętowej i programowej. Integracja sprzętu i oprogramowania. Analizator stanów logicznych - struktura, zasada działania. Debugger. Symulator - zasada działania. Emulator układowy - struktura, zasada działania, zastosowanie.
6. Adresowanie pamięci w trybie wirtualnym. Adres logiczny i fizyczny. Segmentacja – deskryptory segmentów, rejestry deskryptorów. Stronicowanie – struktura katalogów stron, elementy katalogu, bufory TLB. Mechanizmy ochrony zadań. Segment stanu zadania. Deskryptory segmentów systemowych i furtek. Przerwania i wyjątki. Tablica przerwań w trybie rzeczywistym i wirtualnym.
7. Techniki zwiększania wydajności mikroprocesorów. Potokowe wykonanie rozkazów. Superskalarność. Rozwiązywanie zależności między rozkazami. Przewidywanie skoków. Tablica BTB, metody statyczne i dynamiczne. Optymalizacja kodu. Pamięć podręczna – sposób połączenia z mikroprocesorem, organizacja. Protokół MESI.
8. Mikroprocesor Pentium. Struktura. Potokowość, parowanie instrukcji. Pamięć podręczna. Potokowa jednostka FPU. Rozkazy i typy danych MMX.
9. Mikroprocesor Pentium Pro. Struktura. Zasada działania jądra RISC. Dekodowanie instrukcji. Bloki Reorder Buffer, Reservation Station, Memory Reorder Buffer. Jednostki wykonawcze. Pamięć podręczna L1 i L2. Rozszerzenia listy rozkazów i typów danych – SSE, 3Dnow. Identyfikacja typu i cech mikroprocesora.
10. Mikroprocesory 64-bitowe. Struktura wewnętrzna i ogólna zasada działania mikroprocesora AMD Athlon-64. Wbudowany sterownik pamięci DDR. Magistrala HyperTransport - ogólne cechy, wykorzystanie w systemie wieloprocesorowym. Zaawansowane architektury 64-bitowe: VLIV, EPIC. Architektura mikroprocesorów 64-bitowych Intel Itanium - ogólne założenia.

1. Podstawy / mikroprocesory 8-bitowe
2. Układy wejścia-wyjścia
3. Podstawy działania współczesnych mikroprocesorów
4. Mikroprocesory 32- i 64-bitowe
   

Literatura uzupełniająca

• Małysiak H., Pochopień B., Podsiadło P., Wróbel E.: Modułowe systemy mikrokomputerowe. WNT, Warszawa 1990
• Fedyna K., Mizeracki M.: Układy mikroprocesorowe Z-80. WKiŁ, Warszawa 1989
• Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych. BTC, Warszawa 2004
• Małysiak H.: Mikrokomputery jednoukładowe serii MCS48, MCS51, MCS96. Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice 1992
• Starecki T.: Mikrokontrolery jednoukładowe rodziny 51. NOZOMI, Warszawa 1996
• Starecki T.: Mikrokontrolery 8051 w praktyce. BTC, Warszawa 2003
  
• Rydzewski A.: Mikrokomputery jednoukładowe MCS-51. WNT, Warszawa 1992
• Rydzewski A.: Mikrokomputery jednoukładowe MCS-48. WNT, Warszawa 1992
• Pieńkos J., Moszczyński S., Pluta A.: Układy mikroprocesorowe 8080/8085 w modułowych systemach sterowania. WKiŁ, Warszawa 1988
• Cwalina Z., Jackiewicz B., Kern J., Pieńkos J., Piestrzyński W., Pluta A., Rezler J., Sadzikowski A., Sasal W.: Wybrane układy MOS-LSI. Zastosowania, pomiary. WKiŁ, Warszawa 1983
• Holland R.: Testowanie i diagnostyka systemów mikrokomputerowych. WNT, Warszawa 1993
• Łuba T., Zbierzchowski B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych. WKiŁ, Warszawa 2000
• Krzyżanowski R.: Układy mikroprocesorowe. Mikom, Warszawa 2004.
  
• Mroziński Z.: Mikroprocesor 8086. WNT, Warszawa 1992
• Mroziński Z.: Koprocesor arytmetyczny 8087. WNT, Warszawa 1992
• Małysiak H.  Pochopień B., Wróbel E.: Mikrokomputery klasy IBM PC. WNT, Warszawa 1992
• Małysiak H., Pochopień B., Wróbel E.: Procesory arytmetyczne. WNT, Warszawa 1993
• Goczyński R., Tuszyński M.: Mikroprocesory 80286, 80386 i i486. Help, Warszawa 1991
• Tuszyński M., Goczyński R.: Koprocesory 80287, 80387 oraz i486. Help, Warszawa 1992
• Metzger P.: Anatomia PC. Helion, Gliwice 2001
• Gook M.: Interfejsy sprzętowe komputerów PC. Helion, Gliwice 2005.
• Prince B.: Nowoczesne pamięci półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1999
• Komorowski W.: Krótki kurs architektury i organizacji komputerów. Mikom, Warszawa 2004.
• Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego. Projektowanie systemu a jego wydajność. WNT, Warszawa 2004.

• Zieliński B.: Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań. Helion, Gliwice 2002

 Back