МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «ЭВМ и периферийные устройства» относится к базовой части профессионального цикла (Б.3).
Список дисциплин, знание которых необходимо для изучения курса данной дисциплины.
Математическая логика и теория алгоритмов
Информатика
Программирование
Физика
Для изучения дисциплины необходимо:
Знать: элементы математической логики, теорию алгоритмов, линейную алгебру, основы программирование и устройство компьютера.
Уметь: использовать прикладное программное обеспечение.
Владеть навыками: работы на компьютере и в сети Internet, алгоритмизации и программирования задач на языках высокого уровня.
Список дисциплин, для изучения которых необходимы знания данного курса.
Программирование
Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления
КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
В результате освоения дисциплины студент должен:
1)Знать: архитектурные и структурные особенности организации и функционирования компьютеров и вычислительных систем, принципы реализации различных режимов работы вычислительных средств, роль программного обеспечения и его взаимосвязь с аппаратными средствами, технико-эксплуатационные возможности компьютеров и систем.
2)Уметь: оценивать функциональные возможности архитектур и структур компьютеров и систем, оценивать эффективность применения вычислительных средств в различных режимах работы под управлением операционных систем
3)Владеть / быть в состоянии продемонстрировать основные закономерности и тенденции развития отечественной и зарубежной вычислительной техники
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, ОК-5, ОК-8, ОК- 13, ПК-3, ПК-6, ПК-9, ПК-11.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 324 часа.
Содержание учебной дисциплины
№
п/п
|
Наименование раздела/темы дисциплины
|
Содержание раздела/темы
|
1.
|
Тема 1. Введение. История и тенденции развития вычислительной техники.
|
Основные вехи развития вычислительной техники (ВТ). Поколения ЭВМ. Области применения ВТ. Основные понятия и определения. Характеристики компьютеров: быстродействие, производительность, емкость памяти и др. Классификация средств ВТ. Общие принципы построения ЭВМ. Закономерности формирования машинного парка. Классическая структура ЭВМ и принципы ее построения. Кризис классической структуры. Типовая структура персонального компьютера (ПК). Тенденции развития ВТ.
|
2.
|
Тема 2. Структура компьютера.
|
Элементная база современных компьютеров. Микропроцессоры, как основа построения компьютера. “Закон Мура”. Проблемы развития элементной базы. Процессоры и их характеристики. Оперативная память, особенности ее построения. Типы памяти. Материнские платы. Дисплеи: мониторы, контроллеры. Внешняя память: гибкие и жесткие диски, CD-ROM, DVD, стримеры и др. Устройства ввода-вывода информации: клавиатура, принтеры, плоттеры и др.
|
3.
|
Тема 3. Принципы построения и работы процессора.
|
Вычислительный процесс и его составляющие. Ресурсы и управление ими. Аппаратная и программная модель компьютера. Структурная схема процессора. Состав и назначение устройств, блоков и узлов. Регистры процессора. Обработка команд в процессоре. Стадии выполнения команд. Конвейер команд. Структурные схемы выполнения команд процессором. Механизм прерываний и его использование в вычислениях.
|
4.
|
Тема 4. Принципы построения и работы памяти компьютера.
|
Обобщенная схема построения памяти. Системы адресации. Особенности прямой, непосредственной, относительной и косвенной адресаций. Иерархическое построение памяти современных компьютеров. Уровни памяти: регистровая память, кэш-память, флэш-память, оперативная и внешняя память. Режимы работы памяти. Система распределения памяти. Статическое и динамическое распределение памяти. Концепция виртуальной памяти и методы ее реализации.
|
5.
|
Тема 5. Периферийные устройства компьютера.
|
Конфигурация компьютера. Основы формирования и управления конфигурацией. Контроллеры и драйверы. Тесты, как элементы контроля и диагностики. Клавиатура, принципы построения и работы. Дисплеи. Типы дисплеев. Принципы построения и работы. Основы формирования изображения. Текстовые и графические режимы работы. Накопители на магнитных дисках. Размещение информации на носителе. Принтеры. Типы печатающих устройств и особенности их работы.
|
6.
|
Тема 6. Принципы построения системы ввода-вывода информации.
|
Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств компьютера. Организация обмена данными между устройствами компьютера: интерфейсы, каналы ввода-вывода, параллельная и последовательная передача данных. Параллельные и последовательные порты. Организация прямого доступа к памяти. Защита информации и памяти.
|
7.
|
Тема 7. Основы построения вычислительных систем.
|
Причины появления и развития вычислительных систем. Классификация систем. Понятия совместимости и комплексирования. Многомашинные и многопроцессорные системы. Режимы работы компьютерных систем под управлением ОС. Однопрограммные и многопрограммные режимы. Архитектура вычислительных систем. Типы архитектур. Кластеры. Структуры однопроцессорных систем. RISC- и CISC-структуры, VLIW-, MMX-, SSE-, EPIC-, Hyper-threading технологии. Конвейерные и векторные системы. Системы MKMD-архитектуры. SMP- и MPP-структуры.
|
8.
|
Тема 8. Альтернативные пути развития вычислительных систем.
|
Альтернативные пути развития элементной базы. Молекулярные компьютеры. Биокомпьютеры и нейрокомпьютеры. Квантовые и оптические компьютеры. Системы, управляемые потоками данных. Системы ассоциативной обработки. Тенденции и прогнозы развития вычислительной техники.
| |
