Grundläggande datorteknik

Lärandemål

Kunskap och förståelse:

• beskriva binära koder som NBCD-kod, Alfanumeriska koder, Excess-n koder och Graykod
• beskriva addition och subtraktion med 2- och 10-komplementaritmetik.
• beskriva datorns uppbyggnad och funktion, visa hur styrenhet, dataväg, registerfil, aritmetik- och logikenhet (ALU) kopplas samman i en centralenhet på blocknivå
• beskriva och analysera den automatiska styrenhetens funktion och uppbyggnad samt förklara hur instruktioner byggs upp av styrsekvenser
• förklara det lagrade programmets princip
• beskriva en programmerares bild av en processor, (instruktionsuppsättning och adresseringssätt)
• beskriva elementär undantagshantering i datorsystem.
• beskriva olika typer av minnesteknologier såsom ROM, PROM, FLASH, statiskt RAM och dynamiskt RAM.
• förklara begreppet minneshierarki.
• beskriva synkrona och asynkrona bussprotokoll samt multiplexteknik.
• Färdigheter och förmåga:
• beskriva och använda binära koder för aritmetik.
• utföra omvandling av tal mellan decimal, binär och hexadecimal representation.
• utföra addition och subtraktion med binära heltal utan tecken.
• utföra addition och subtraktion med binära tal med 2-komplementaritmetik.
• utföra multiplikation och division med binära heltal.
• med hjälp av Boolesk algebra, beskriva, analysera och konstruera sådana kombinatoriska nät (såsom väljare, fördelare, heladderare, skiftregister etc.) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet
• med hjälp av Boolesk algebra, beskriva och analysera sådana sekvensnät (minneselement och räknare) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet.
• analysera/konstruera en enkel ALU och utforma
• styrsignalsekvenser för grundläggande ALU-operationer
• analysera en enkel dataväg, samt konstruera och utforma styrsignalsekvenser för överföringar mellan register, ALU och minne.
• beskriva, analysera och konstruera enkla assemblerprogram, organiserade i subrutiner.
• översätta kod mellan maskin- och assemblerprogram (assemblera, disassemblera)
• beskriva och analysera avkodningslogik för primärminne med digitala komponenter.
• beskriva och analysera enkel minnesadresserad IO med digitala komponenter
• beskriva och förklara de vanligaste primärminnesteknologierna (statiskt/dynamiskt RAM, ROM och FLASH-minnen).
• V
• ä
• r
• d
• e
• i
• n
• g
• s
• f
• ö
• m
• å
• a
• o
• c
• h
• l
• t
• :
• ha förmåga att förstå samspelet mellan maskinvara och programvara.
• ha insikter i om hur grundläggande kunskaper i datorteknik är en förutsättning för att kunna förstå och arbeta med frågeställningar som rör datorers prestanda, energiförbrukning, miljöpåverkan, realtidsegenskaper, tillförlitlighet och sårbarhet för dataintrång.
• analysera och konstruera styrsignalsekvenser utgående från instruktioners semantik.
• konstruera sekvensnät (minneselement och räknare ) som typiskt används för att bygga en dators centralenhet med hjälp av Boolesk algebra.
• konstruera avkodningslogik för primärminne med digitala komponenter.
• konstruera enkel minnesadresserad IO med digitala komponenter.