Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική των Μικροϋπολογιστών

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να:
– Απαριθμεί τις βασικές δομικές μονάδες ενός μικρουπολογιστικού συστήματος.
– Αναγνωρίζει τα βασικά δομικά στοιχεία μιας ΚΜΕ.
– Αναγνωρίζει τον τρόπο κωδικοποίησης της πληροφορίας ε ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα.
– Εξηγεί τι σημαίνει χαρτογράφηση μνήμης και πως μπορεί να υλοποηθεί.
– Περιγράφει το ρεπερτόριο των εντολών μιας ΚΜΕ.
– Προγραμματίζει σε συμβολική γλώσσα για τον Intel 8085.
– Αναλύει τις έννοιες του σωρού και της υπορουτίνας.
– Μεταφράζει απλά αλγοριθμικά προβλήματα σε κώδικα συμβολικής γλώσσας.
– Σχεδιάζει ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα βασισμένο σε μικροελεγκτή.

Δεξιότητες
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:
1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη σχεδίαση και τον προγραμματισμό ενός μικρουπολογιστικού συστήματος.
2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων μη οικείας φύσης.
3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων.
4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη.
5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα αρχιτεκτονικής και προγραμματισμού μικρουπολογιστών.

Προαπαιτήσεις
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασικές γνώσεις ψηφιακών ηλεκτρονικών και υπολογιστών.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
1. Εισαγωγή (αρχιτεκτονική μικροϋπολογιστή, αρτηρίες/δίαυλοι).
2. Κωδικοποίηση πληροφορίας (αριθμοί σταθερής/κινητήςυποδιαστολής, χαρακτήρες/σύμβολα, εντολές).
3. Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας –ΚΜΕ (αριθμητική/λογική>μονάδα, μονάδα ελέγχου, αρχείο καταχωρητών).
4. Είδη αρχιτεκτονικών (σωρού, συσσωρευτή, καταχωρητή).
5. Πρ/σμος σε Συμβολική Γλώσσα (σύνολο εντολών, τρόποιδιευθυνσιοδότησης/προσπέλασης, σωρός, υπορουτίνες).
6. Μνήμη (τεχνολογίες, διασύνδεση, ιεραρχία, κρυφή μνήμη).
7. Περιφερειακά (μονάδες εισόδου/εξόδου, διακοπές/polling,παράδειγμα ελεγκτή σειριακής επικοινωνίας).
8. Παράδειγμα σχεδίασης μίας πολύ απλής ΚΜΕ με 4 εντολές.
9. Εισαγωγή στους μικροελεγκτές (Arduino/Raspberry Pi).