Temeljni cilj je poglobljen pogled v zgradbo in delovanje računalnika in njegovih sestavnih delov. Najprej se spoznamo z najenostavnejšim nivojem gradnikov digitalnih integriranih vezij, ki jih sestavljamo v kompleksnejše sestavne dele sodobnih procesnih enot; podrobneje se seznanimo z njihovo zgradbo, realizacijo in delovanjem. Med praktičnimi primeri obravnavamo mikrokrmilnike iz družine ARM in najnovejše modele Intelovih procesorjev (npr. Core i7). V obsežnejšem delu se posvetimo pohitritvi delovanja računalniških sistemov s pomočjo vzporednega izvajanja na nivoju ukazov znotraj same procesne enote (cevovod) in potem tudi na nivoju združevanja večih enot v sistem (večjedrni procesorji, multiprocesorji, multiračunalniki). Pojasnimo razloge, zakaj razvoj teče predvsem v smeri paralelizacije sistemov in razložimo posledice tako z vidika programerja kot tudi snovalca računalniških sistemov. Ob tem se spoznamo tudi z zgradbo najzmogljivejših računalnikov z velikim številom procesnih enot. Pri vseh omenjenih sistemih so zelo pomembne zmogljive poti za prenose podatkov, ki jih obravnavamo v nadaljevanju (npr. PCI, USB, PCI Express). Zatem pojasnimo še delovanje nekaterih splošno uporabljanih vhodno izhodnih enot – trdih diskov, bliskovnih (»Flash«) pomnilnikov in ustreznih načinov prenosa podatkov med njimi (npr. prekinitve, DMA, V/I procesorji). V okviru laboratorijskih vaj pridobljeno znanje utrjujemo in poglabljamo s programiranjem in uporabo dejanskega vgrajenega sistema z ARM mikrokrmilnikom – “FRI-SMS” (v času semestra dobite sistem v sposojo). Prižigamo svetleče (LED) diode, programiramo vhodno izhodne naprave in sestavljamo enostavnejše aplikacije. Obravnavamo tudi model centralne procesne enote (CPE) na nivoju logičnih vrat (»MiMo«), ki lahko izvaja poljubne programe v lastnem zbirnem jeziku. Po želji lahko model dopolnjujemo na nivoju logičnih vrat npr. z lastnimi vhodno izhodnimi napravami, določamo korake pri izvedbi vsakega strojnega ukaza in celo kreiramo svoj nabor ukazov. Tako pri laboratorijskem delu spoznavamo na predavanjih opisane koncepte predvsem s praktičnega vidika.We also address the model of the central processing unit (CPU) at the level of logic gates ("MiMo") that can execute programs in its own assembly language. If desired, the model can be complemented on the level of logic gates e.g. with various input and output devices, the steps in the implementation of each machine instruction can be determined and even custom machine instruction set can be created. During the laboratory work, we learn the concepts described in lectures mainly from a practical point of view.