Рабочая программа по направлению 230400 «Информационные системы и технологии»

Скачать 189.67 Kb.

Название	Рабочая программа по направлению 230400 «Информационные системы и технологии»
Дата публикации	04.11.2014
Размер	189.67 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

ФБОУ ВПО Новосибирская государственная академия водного транспорта

Шифр дисциплины: Б3.В.ДВ.1.1

Архитектура ЭВМ

Рабочая программа по направлению 230400
«Информационные системы и технологии»

Новосибирск 2013

Рабочая программа составлена доцентом А. В. Жаровым на основании Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 230400 «Информационные системы и технологии»

Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры «Информационные системы» НГАВТ.

« 30 » 08 2013г.

Зав. кафедрой

Н.В. Голышев

Рабочая программа одобрена советом электромеханического факультета
« 23 » 09 2013г.
Председатель совета ЭМФ __________________ А. В. Жаров

Рабочая программа одобрена советом электромеханического факультета
«_______»______________ 20___г.
Председатель совета ЭМФ __________________ А. В. Жаров

Рабочая программа одобрена советом электромеханического факультета
«_______»______________ 20___г.
Председатель совета ЭМФ __________________ А. В. Жаров

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Курс «Архитектура ЭВМ» является специальной дисциплиной, позволяющий получить с одной стороны общие понятия об архитектуре компьютеров в целом, а с другой стороны дающий более подробные архитектурные сведения о наиболее распространённых типах персональных компьютеров, как компьютеров, с которыми выпускники специальности 230400 будут встречаться чаще всего.

Для более глубокого уяснения принципов функционирования компьютеров студенты приобретают навыки разработки программ на аппаратно-ориентированном языке ассемблера.

Дисциплина основывается на курсах: «Информатика», «Программирование».
Непосредственные цели дисциплины:

Сформировать у студента знания о принципах построения и основных архитектурных решениях современных ЭВМ;
Выработать у студента устойчивые навыки программирования на языке ассемблера;
Дать студентам представление о перспективах развития компьютерной техники и технологии.

2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО.
3. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и вариативно):
Общекультурные компетенции (ОК):

ОК-1	Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;
ОК-2	Готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе; знание принципов и методы организации и управления малыми коллективами; способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность
ОК-6	Владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий

Профессиональные компетенции (ПК):

ПК-1	Способность проводить предпроектное обследование объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей
–	Способность оценить уровень архитектуры ЭВМ или системы в целом
ПК-3	Способность проводить рабочее проектирование
–	Способность распознавать уязвимые элементы в структуре ЭВМ, диагностировать неисправные узлы
ПК-27	Способность оформлять полученные рабочие результаты в виде презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научно-технических конференциях
ПК-29	Способность к инсталляции, отладке программных и настройке технических средств для ввода информационных систем в опытную эксплуатацию
ПК-31	Способность к осуществлению инсталляции, отладки программных и настройки технических средств для ввода информационных систем в промышленную эксплуатацию

3.2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к дисциплине, после ее изучения дисциплины студент должен:

Знать:

Устройство основных электронных составляющих элементной базы ЭВМ;
способы кодирования информации в ЭВМ;

основные принципы работы ЭВМ;
функциональное назначение отдельных компонентов ЭВМ.

общее устройство компьютера;
назначение, классификацию и общее устройстве вычислительных систем;
тенденции развития ЭВМ и систем;
программное обеспечение и языки программирования.

Уметь:

Применять основы компьютерной арифметики;

работать с программным пакетом ассемблера Turbo Assembler (TASM);
самостоятельно составлять и выполнять на ПК простые программы на языке ассемблера для процессоров Intel.
оценивать основные характеристики и области применения ЭВМ различных классов;

Владеть:

Навыками поиска необходимой литературы по архитектуре ЭВМ;
навыками замены электронных устройств, составляющих элементную базу ЭВМ;
навыками установки и работы с прикладными программами и утилитами, для анализа состояния ЭВМ на нижнем уровне;

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость учебной дисциплины составляет: 3 зачетных единицы.

Вид учебной работы	Очное обучение (О)
	Всего часов	Семестры
	Всего часов	4
Общая трудоемкость дисциплины	114	108
Аудиторные занятия	72	72
Лекции	36	36
Практические занятия (ПЗ)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	36	36
Самостоятельная работа	42	42
Изучение литературы теоретического курса	17	17
Подготовка к лабораторным работам	25	25
Курсовой проект (работа)	–	–
Расчетно-графические работы	–	–
Вид аттестации		Зачет

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1 Разделы, темы дисциплины и виды занятий

Раздел и тема дисциплины	Лекции		ПЗ		ЛР		СР
Раздел и тема дисциплины	О	З	О	З	О	З	О	З
4 семестр – очное отделение;
Раздел 1. «Информационно-логические основы построения вычислительных машин»
Тема 1.1 Понятие архитектуры компьютера. Развитие компьютерной архитектуры	2						2
Тема 1.2 Классификация ЭВМ и сферы их применения. Основные типы архитектур ЭВМ	2						2
Тема 1.3 Способы кодирования информации. Представление информации в ЭВМ	2				6		4
Тема 1.4. Логические основы построения вычислительных машин	2				6		4
Тема 1.5. Основы компьтерной схемотехники	4				4		8
Раздел 2. «Архитектура и структура вычислительных машин»
Тема 2.1.Общая структура компьютеров и основные принципы их функционирования	2				4		4
Тема 2.2 Архитектура процессора и его функционирование	6				4		4
Тема 2.3 Организация памяти ЭВМ	4				4		4
Тема 2.4 Организация механизма прерываний в ЭВМ	4						2
Тема 2.5 Интерфейсы ЭВМ. Организация ввода-вывода. Периферийные устройства	4				4		4
Раздел 3. «Вычислительные системы»
Тема 3.1 Основные определения и классы архитектур вычислительных систем	2						2	6
Тема 3.2 Обобщенные представления об архитектуре вычислительных машин, систем и сетей.	2				4		2	6
ВСЕГО:	36				36		42

* Содержание дисциплины приведено для очной формы обучения
5.2 Содержание разделов и тем дисциплины
ЧЕТВЕРТЫЙ СЕМЕСТР
Раздел 1 «Информационно-логические основы построения вычислительных машин»

Тема 1. Понятие архитектуры компьютера. Развитие компьютерной архитектуры [1,6]

Предмет, содержание и задачи курса. Понятие архитектуры компьютера. Многоуровневая компьютерная организация. Языки, уровни и виртуальные машины. Развитие многоуровневых машин. История развития компьютерной архитектуры. Принстонская и Гарвардская модели архитектур компьютеров.

Тема 2. Классификация ЭВМ и сферы их применения. Основные типы архитектур [1,6]

Технологические и экономические аспекты классификации. Суперкомпьютеры, мэйнфреймы, персональные компьютеры, рабочие станции, серверы, микроконтроллеры. Их основные характеристики и области применения. Оценка производительности вычислительных систем Архитектуры: «звезда», «иерархическая», «магистральная».

Тема 3. Способы кодирования информации. Представление информации в ЭВМ [3,8]

Способы кодирования информации. Представление чисел с фиксированной и плавающей запятой. Алгебраическое представление чисел. Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую.

Тема 4. Логические основы построения вычислительных машин [1,4]

Основы булевой алгебры. Арифметические операции. Логические операции и электронные устройства их реализующие. Понятие алгоритма.

Тема 5. Основы компьютерной схемотехники [3,5]

Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, триггеры, регистры, счётчики, электронные запоминающие устройства. Их назначение и основные характеристики.
Раздел 2 «Архитектура и структура вычислительных машин»
Тема 1. Общая структура компьютеров и основные принципы их функционирования [1,5,6]

Обобщенная структурная схема компьютера. Назначение, содержание, основные характеристики и принципы функционирования составляющих её блоков. Принцип программного управления. Методы адресации, типы команд, типы и форматы операндов. Принципы организации, характеристики и классификация систем прерывания компьютеров.
Тема 2. Архитектура процессора и его функционирование [6]

Функциональная и структурная организация процессора. Регистровая архитектура процессора: регистры общего назначения и их специфические особенности; сегментные регистры и их назначение; регистр флагов и назначение его отдельных бит. Системы команд и соответствующие классы процессоров CISC, RISC, MISC, VLIW. Основные стадии выполнения команды. Размещение векторов прерывания и способы обращения к ним. Технологии повышения производительности процессоров.
Тема 3. Организация памяти ЭВМ [1,4]

Иерархия запоминающих устройств. Типы запоминающих устройств. Адресные и ассоциативные ОЗУ. Статические и динамические ОЗУ. Типы данных. Расположение слов в памяти и адресация байтов в словах. Физическая структура памяти. Типы модулей памяти
Тема 4. Организация механизма прерываний в ЭВМ [6]

Организация прерываний в ЭВМ. Виды прерываний. Контроллер прерываний. Программирование контроллера прерываний i8259A. Обработка прерываний в реальном режиме.
Тема 5. Интерфейсы ЭВМ. Организация ввода-вывода. Периферийные устройства [2,6]

Классификация интерфейсов. Внутренние интерфейсы: ISA, EISA, PCI, PCI-X, PCI Express, AGP. Интерфейсы периферийных устройств: IDE, SCSI. Внешние интерфейсы: последовательный порт, параллельный порт, USB, IEEE 1394 (FireWire).

Основные сведения об обмене информацией с внешними устройствами: клавиатуры; мониторы; печатающие устройства (принтеры) и графопостроители (плоттеры); манипуляторы (мышь, джойстик, световое перо); устройства ввода графической информации; аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи для ввода и вывода аналоговых величин; мультимедийное оборудование.
Раздел 3 «Вычислительные системы»
Тема 1. Основные определения и классы архитектур вычислительных систем [2]

Понятие вычислительной системы. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Классификация архитектуры вычислительных систем.
Тема 2. Обобщенные представления об архитектуре вычислительных машин, систем и сетей [2]

Сети ЭВМ. Требования к архитектурным компонентам. Матричные и ассоциативные вычислительные сети. Конвейерные и потоковые вычислительные сети. Клеточные и ДНК-процессоры. Нейронные процессоры. Процессоры баз данных. Системы памяти вычислительных сетей.
5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи

№ в УП	Наименование обеспечиваемых дисциплин	№№ разделов дисциплины (из табл. 5.1), необходимых для изучения обеспечиваемой дисциплины
Б.3. Б.4	Технологии программирования	1.1	1.3	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
Б.3. Б.8	Инструментальные средства информационных систем	1.2	1.3	3.1	3.2	–	–	–
В.3. Б.14	Промышленные микропроцессорные системы	1.1	1.2	1.3	1.5	2.1	2.2	2.5

6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Тематика лабораторных занятий

№ раздела (темы) дисциплины		Наименование лабораторных работ и деловых игр
Раздел 1.Информационно-логические основы построения вычислительных машин
Тема 4. Логические основы построения вычислительных машин	Исследование логических звеньев (4 часа)
Тема.5. Основы компьютерной схемотехники	Исследование триггеров и регистров (4 часа) Исследование двоичных счетчиков (4 часа)
Раздел 2. «Архитектура и структура вычислительных машин и систем»
Тема 2. Архитектура процессора и его функционирование		Знакомство с программным пакетом Turbo Assembler (TASM). Структура программы на языке ассемблера. Команды пересылки данных (4 часа) Программирование основных арифметических и логических операций (4 часа)
Тема 3. Организация памяти ЭВМ		Просмотр ячеек памяти ЭВМ (4 часа) Программирование переходов (4 часа)
Тема 5. Организация ввода-вывода. Периферийные устройства		Работа с консолью (4часа)
Тема 5. Интерфейсы ЭВМ		Программирование последовательного и параллельного интерфейсов ЭВМ (4 часа)

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Не предусмотрены
8. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)
Не предусмотрен
9. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Изучение лекционного материала, подготовка к защите лабораторных работ.
9.1 Расчетно-графическая работа, рефераты, контрольные работы
Не предусмотрено.
10. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) Основная литература

Максимов, Н.В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник [Текст] / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М.: Форум: ИНФРА-М, 2009. – 512 с.: ил.
Бройдо, В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник [Текст]/ В. Л. Бройдо. – СПб.: Питер, 2006. – 688 с.: ил.
Осипов В.И. ,Жаров А.В. Архитектура ЭВМ и систем: методические указания к выполнению лабораторных работ. / В.И. Осипов ; М-во трансп. Рос. Федерации, Федер. агентство мор. и реч. трансп., ФБОУ ВПО "НГАВТ". - Новосибирск : НГАВТ, 2009 (ЭБ).

4. Юров, В. И. Assembler: Учебник [Текст]/ В. И. Юров. – СПб.: Питер,2002. – 624 с.:ил.

б) Дополнительная литература

5. Кудинов Ю.И., Пащенко Ф.Ф. Основы современной информатики:

Учебное пособие. 2-е изд., испр. – СПб.: Издательство «Лань», 2011. – 256 с.: ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература). (ЭБ)

6. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера. 4-е изд. [Текст]/Э. Таненбаум.

– СПб.: Питер, 2003. – 704 с.:ил.

7. Смирнов Ю.А., Муханов А.В. Электронные и микропроцессорные

системы управления автомобилей: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 624 с.: ил. (ЭБ)
8. Мельников В. П. Информационные технологии : учебник для студентов

вузов, обучающихся по спец. "Автоматизир. системы обработки информации и упр.", "Информ. системы и технологии" /В. П. Мельников. - 2-е изд., стер. - М. : Академия, 2009. - 432 с. : ил. (ЭБ)
10.2 Информационные средства обеспечения дисциплины
а) Обязательные информационные средства

1. Операционная система Microsoft Windows XP. © Microsoft Corporation. All Rights Reserved. (http://www.microsoft.com).

2. Пакет прикладных офисных программ, включающий в себя текстовый процессор, средства просмотра pdf-файлов и средства работы с графикой.
б) Рекомендуемые информационные средства.

3.Среда моделирования MicroCap9 Evoluation ( Демо версия 2008 г.) © Spectrum Software. (http://www.spectrum-soft.com).
11. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Терминальный класс, оснащенный выходом в локальную сеть и сеть Internet.

2. Лекционная аудитория, оснащенная настенным экраном и мультимедийным проектором.
12. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ

ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

При чтении лекций рекомендуется применение мультимедийной техники, позволяющей наглядно демонстрировать все основные моменты лекционного материала. По окончании тематических разделов является целесообразным проведение групповых тестовых заданий, оцениваемых в соответствии с бально-рейтинговой системой дисциплины.

Выполнение лабораторных работ допускается побригадно (по 2 человека), с оформлением индивидуального отчета каждым студентом.

Рекомендуется самостоятельное чтение современной периодической литературы по вопросам прикладного компьютерного моделирования.
13. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

13.3 Итоговый контроль

Итоговый контроль по дисциплине осуществляется в форме зачета, с выставлением оценки «зачет» по освоению курса дисциплины.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа для студентов очной формы обучения, направление... И. Математическая логика и теория алгоритмов. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения,...		Методическое пособие по выполнению, оформлению и защите курсовых... Методическое пособие предназначено для бакалавриата Кубанского государственного аграрного университета по специальности 230400. 62...
	Министерство образования и науки государственное образовательное учреждение Тонов м. Л. Алгебра и геометрия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения по направлению...		Методические указания для студентов-магистрантов дневной формы обучения... Методическая разработка предназначена для студентов- магистрантов направлений 230400. 68 «Информационные системы и технологии» и230100....
	Web-технологии и стандарты Рабочая программа составлена ассистентом Катковской К. В. на основании Федерального государственного образовательного стандарта высшего...		Рабочая программа дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы...
	Программа по направлению 230400 "Информационные системы" Профиль... Целью дисциплины является: формирование, совместно с другими дисциплинами учебного плана и всеми формами образовательного процесса...		Пояснительная записка: Цели и задачи дисциплины. Дисциплина «Языки программирования» Ступников А. А. Языки программирования. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения, направления...
	Рабочая программа для студентов 230400. 62 направления «Информационные системы и технологии» ...		Рабочая программа для студентов 230400. 62 направления «Информационные системы и технологии» ...
	Кафедра информационных систем и прикладной информатики Рабочая программа учебной дисциплины «Технологии Интернет» составлена в соответствии с требованиями ооп: 230400. 62 Информационные...		Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «метрология, стандартизация и сертификация» Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии...
	Рабочая программа составлена на основании требований: Федерального... Плана учебного процесса бгту им. В. Г. Шухова по направлению подготовки 230201 «Информационные системы и технологии», введенного...		Методическое пособие по выполнению, оформлению и защите курсовых... Методическое пособие предназначено для учащихся бакалавриата Кубанского государственного аграрного университета по специальности...
	Кафедра информационных систем и прикладной информатики Рабочая программа учебной дисциплины «Cети ЭВМ и телекоммуникации» составлена в соответствии с требованиями ооп: 230400. 62 Информационные...		Рабочая программа по дисциплине “алгоритмизация и программирование”... Алгоритмизация и программирование” составлена в соответствии с требованиями Государственного общеобразовательного стандарта высшего...

Рабочая программа по направлению 230400 «Информационные системы и технологии»

Похожие: