Скачать 155.12 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского Факультет компьютерных наук и информационных технологий УТВЕРЖДАЮ ___________________________ "__" __________________20__ г. Рабочая программа дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ Направление подготовки 230100 – Информатика и вычислительная техника Профессионально-образовательная программа Сети ЭВМ и телекоммуникации Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения Очная Саратов, 2013 1. Цели освоения дисциплиныЦелями освоения дисциплины «Периферийные устройства ЭВМ» являются: получение студентами теоретических знаний о принципах построения и функционировании интерфейсов периферийных устройств современной вычислительной техники; приобретение студентами практических навыков работы с различными интерфейсами периферийных устройств, подключаемых к ЭВМ; умение квалифицированно организовывать сопряжение между функциональными цифровыми узлами вычислительных систем. 2. Место дисциплины в структуре ООП магистратурыДанная учебная дисциплина входит в раздел «Профессиональный цикл. Вариативная часть» ФГОС-3. Является дисциплиной по выбору. Для изучения дисциплины необходимы знания и умения в области:
Компетенции, сформированные при изучении данной дисциплины, могут быть полезны при изучении следующих дисциплин: «Периферийные устройства ЭВМ». 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМДанная дисциплина способствует формированию следующих компетенций:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
4. Структура и содержание дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМОбщая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы 108 часов.
Принципы Фон-Неймановской архитектуры. Достоинства и недостатки Принстонской архитектуры. Достоинства и недостатки Гарвардской архитектуры.
Процессор и память. Контроллер ввода-вывода. Процессор ввода-вывода. Интерфейс и протокол. Порт ввода-вывода. Пространство ввода-вывода. Конфигурирование портов ввода-вывода.
Организация систем ввода-вывода (СВВ) универсальных и управляющих ЭВМ. Схемотехника цифровых портов ввода-вывода. Сопряжение цифровых и аналоговых функциональных узлов.
Синхронные операции ввода-вывода. Система прерываний. Классификация прерываний. Функции системы прерываний и их реализация. Аппаратный опрос. Характеристики систем прерываний. Контроллер прерываний 8259A.
Общие принципы организации прямого доступа к памяти (ПДП). ПДП-контроллеры персонального компьютера.
Характеристики и функции аппаратных интерфейсов. Классификация аппаратных интерфейсов. Интерфейсные системы.
Характеристики и виды линий связи. Симметричная и несимметричная схема передачи сигналов. Симметричная и несимметричная схема передачи сигналов. Виды кодирования. Помехоустойчивость и сбалансированные схемы. Приёмопередатчик последовательного интерфейса. Особенности параллельных интерфейсов. Мультиплексирование, конвейеризация, блочная передача. Устройства гальванической изоляции в аппаратных интерфейсах. Горячее подключение и автоконфигурирование.
Последовательный интерфейс стандарта EIA RS-232-C. Контроллер последовательного обмена, универсальный синхронный/асинхронный приёмо-передатчик (UART/USART). Сигнальные линии последовательного интерфейса. Управление потоком. Формат последовательной передачи данных. Работа с последовательным каналом.
Последовательный синхронный стандарт полного дуплекса, четырёхпроводный (four-wire) интерфейс. Принцип организации шины SPI. Достоинства и недостатки шины SPI.
Порт параллельного интерфейса — LPT-порт. Модификации стандартного параллельного порта (SPP, EPP, ECP и др.) Стандарт IEEE 1284. Алгоритм управления по интерфейсу Centronics. Режимы параллельного порта.
Универсальная последовательная шина. Топология шины USB. Спецификации на шину USB. Контроллер шины USB. Концентраторы и оконечные устройства. Каскадирование узлов на шине USB. Модель и протокол передачи данных в USB.
Стандарт TIA-485-A – стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи. Особенности передачи сигналов в RS-485.
Интерфейс передачи данных по одной сигнальной линии. Характеристики сети MicroLan. Уникальные идентификаторы и особенности адресации устройств. Доступные команды и протокол передачи данных
Двунаправленная двухпроводная (two-wire интерфейс) шина «межмикросхемного» (inter-IC) управления. Концепция шины I2C. Принцип работы шины I2C. Синхронизация и протокол передачи данных. Форматы обмена данными по шине I2C (7-битный адрес). Арбитраж на шине I2C.
Стандарт CAN. Стандарт физического уровня ISO 11898. Синхронизация и разрешение коллизий. Виды и формат кадров. Топология сети и особенности её конфигурирования. Арбитраж доступа к сети без потерь пропускной способности. Устойчивость к помехам и контроль ошибок передачи и приёма. Стандарты протоколов высокого уровня.
Стандарт IEEE-488 — Интерфейсная шина общего назначения. ГОСТ 26.003-80 — «Система интерфейса для измерительных устройств с байт-последовательным, бит-параллельным обменом информацией», «многопроводный магистральный канал общего пользования». Особенности и характеристики шины цифровых измерительных приборов.
Организация обмена информацией в ЭВМ посредством системных интерфейсов. Классификация и характеристики системных интерфейсов ЭВМ.
Архитектура ЭВМ с системным интерфейсом ISA. Характеристики и организация системного интерфейса ISA. Программная модель системной шины ISA.
Процессорно-независимая шина PCI. Контроллер шины PCI и дополнительного контроллеры шины расширения ISA, EISA или МСА. Инициализация и конфигурирование устройств на шине PCI. Характеристики и спецификации интерфейса PCI. История развития версий шины PCI. Программная модель шины PCI. Шина PCI Express. Высокопроизводительный физический последовательный протокол передачи данных шины PCI Express.
Расширенная высокопроизводительная шина AMBA. Системные магистральные шины AHB и ASB. Шина периферии APB. Библиотека периферийных компонентов PrimeCell. Набор спецификаций для интерфейса AMBA.
Типы оперативной памяти. Современная динамическая оперативная память. Синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных — DDR SDRAM. Оперативная память видеоадаптеров.
Семейство стандартов IEEE 802.3. Сеть топологии общая шина. Аппаратные адреса устройств. Режимы работы семейства стандартов Ethernet.
Семейство стандартов IEEE 802.11. Сходства и особенности Wi-fi и Ethernet. Безопасность беспроводных, сетевых интерфейсов. Режимы работы семейства стандартов Wi-fi.
Семейство стандартов IEEE 802.15. Беспроводные сенсорные сети ZigBee. Беспроводная персональная сеть Bluetooth.
Интерфейс NFC. Семейство стандартов SO/IEC 14443. Бесконтактные карты в системах контроля и управления доступом. Радиочастотная идентификация RFID.
Высокопроизводительная шина SCSI. Аппаратные RAID-массивы. Версии интерфейса SCSI. Последовательный интерфейс SAS. Совместимость интерфейса SAS с интерфейсом SATA.
Параллельный интерфейс АТА. Режимы UltraDMA. Параллельный и последовательный интерфейсы ATA. ATAPI — реализация системы команд SCSI поверх оборудования IDE/ATA/SATA.
Стандартизация, разработка и версии спецификаций универсальной последовательной шины — USB. Стандарт IEEE 1394. Последовательная высокоскоростная шина — FireWire. Этапы конкуренции и отличия между шинами USB и FireWire.
Таймеры, контроллеры прерываний, COM-порт, LPT-порт, USB-контроллеры, часы реального времени.
Клавиатура и мышь. Интерфейс PS/2, COM-порты, LPT-порт. Интерфейс USB и дополнительные устройства USB: принтеры, сканеры, электронные ключи, микрофоны, флеш-накопители, адаптеры сетевых и беспроводных интерфейсов. Дополнительные устройства, использующие интерфейсы PCI и PCI Express. Оптические и жёсткие накопители использующие параллельные (PATA/IDE) и последовательные (SATA) интерфейсы.
USB и PCI-контроллеры для дополнительных интерфейсов (CAN, FireWire, SATA). Подключение дополнительных устройств специализированного оборудования (учебного, медицинского, промышленного). 5. Образовательные технологииПредусматривается широкое использование в учебном процессе в учебном процессе презентаций для проведения семинаров, предоставление электронных пособий, физических демонстрационных моделей и оригинальных спецификаций интерфейсам и протоколам, а также технологии для совместного взаимодействия через интернет. 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМа) основная литература:
б) дополнительная литература:
URL: http://books.ifmo.ru/book/612/book_612.htm URL: http://window.edu.ru/resource/751/72751 (дата обращения 01.06.2013)
(дата обращения 01.06.2013)
URL: http://books.ifmo.ru/book/460/book_460.htm URL: http://window.edu.ru/resource/411/63411 (дата обращения 01.06.2013)
URL: http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10204.pdf (дата обращения 01.06.2013) 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМДля проведения лекционных занятий необходимы маркерная доска, компьютер с проектором, интернет. Для проведения семинарских занятий необходимы маркерная доска, проектор с возможностью подключения специально подготовленного ноутбука с демонстрационным программным обеспечением, беспроводной доступ к интернет. Для проведения лабораторных занятий необходимы маркерная доска, компьютер с проектором, интернет, демонстрационные программно-аппаратные стенды и средства разработки для них, из числа необходимых ресурсов информационного обеспечения. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учётом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» и программе подготовки «Сети ЭВМ и телекоммуникации».
Программа одобрена на заседании кафедры дискретной математики и информационных технологий от «20» мая 2013 года, протокол № 16.
|
Российской федерации приказ Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. N 5487-1 (Ведомости Съезда народных депутатов Российской Федерации... | Без гражданства в российской федерации Российской Федерации, на свободное передвижение, выбор места пребывания и жительства в пределах Российской Федерации и других прав... | ||
Доклад Правительства Российской Федерации Президенту Российской Федерации... «О мерах по реализации Указа Президента Российской Федерации от 28 июня 2007 г. №825 «Об оценке эффективности деятельности органов... | Национальный стандарт российской федерации Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-фз "О техническом... | ||
Национальный стандарт российской федерации Цели и принципы стандартизации в российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. №184-фз «О техническом... | Министерство экономического развития российской федерации Указом Президента Российской Федерации от 01. 02. 2005 n 112 "О конкурсе на замещение вакантной должности государственной гражданской... | ||
Комплексная программа 5-11 классы Под общей редакцией А. Т. Смирнова Конституции Российской Федерации и федеральных законов Российской Федерации в области безопасности жизнедеятельности, Стратегии национальной... | Национальный стандарт российской федерации автомобили скорой медицинской помощи Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-фз "О техническом... | ||
Комментарий к уголовно-процессуальному кодексу российской федерации Смирнов А. В., доктор юридических наук, профессор, советник Конституционного Суда Российской Федерации, действительный государственный... | Министерство здравоохранения российской федерации главный государственный санитарный врач Российской Федерации, 1999, n 14, ст. 1650) и "Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании", утвержденного... | ||
Министерство здравоохранения российской федерации главный государственный санитарный врач Российской Федерации, 1999, n 14, ст. 1650) и "Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании", утвержденного... | Министерство здравоохранения российской федерации главный государственный санитарный врач Российской Федерации, 1999, n 14, ст. 1650) и "Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании", утвержденного... | ||
Утверждаю Президент Российской Федерации В. Путин стратегия развития... Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу, утвержденных Президентом Российской Федерации 18... | Министерство связи и массовых коммуникаций российской федерации Российской Федерации от 1 февраля 2005 г n 112 "О конкурсе на замещение вакантной должности государственной гражданской службы Российской... | ||
Национальный стандарт российской федерации гост р 53423- 2009 Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. №184-фз «О техническом... | Об утверждении порядка Основ законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. N 5487-1 (Ведомости Съезда народных депутатов... |