Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование дисциплины)

Скачать 291.4 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование дисциплины)
страница	3/3
Дата публикации	07.03.2015
Размер	291.4 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

1 2 3

Тема 2.2

Взаимодействие функциональных блоков процессора при выполнении команд.

Студент должен знать:

структуру команды процессора;
понятие рабочего цикла, рабочего такта
регистры процессора;
классификация команд процессора,
системы команд и классы процессоров: CISC, RISC, MISC, VLIM

Студент должен уметь:

классифицировать команды процессора,
различать наборы команд процессоров фирм Intel и AMD.

Самостоятельная работа № 5: Взаимодействие функциональных блоков процессора при выполнении команд.
Тема 2.3

Особенности структуры процессоров различных ЭВМ и микропроцессоров.

Студент должен знать:

интерфейсная часть процессоров,
функционирование процессоров.

Самостоятельная работа № 6: процессоры различных фирм: сравнительный анализ характеристик.

Составление таблиц для систематизации учебного материала;

изучение нормативных материалов.

Раздел 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ

Дидактические единицы раздела

Иерархическая структура памяти. Основная память ЭВМ. Оперативное и постоянное запоминающие устройства: назначение и основные характеристики.

Организация оперативной памяти. Адресное и ассоциативное ОЗУ: принцип работы и сравнительная характеристика. Виды адресации. Линейная, страничная, сегментная память. Стек. Плоская и многосегментная модель памяти.

Кэш-память: назначение, структура, основные характеристики. Организация кэш-памяти: с прямым отображением, частично-ассоциативная и полностью ассоциативная кэш-память.

Динамическая память. Принцип работы. Обобщенная структурная схема памяти. Режимы работы: запись, хранение, считывание, режим регенерации. Модификации динамической оперативной памяти. Основные модули памяти. Наращивание емкости памяти.

Статическая память. Применение и принцип работы. Основные особенности. Разновидности статической памяти.

Устройства специальной памяти: постоянная память (ПЗУ), перепрограммируемая постоянная память (флэш-память), видеопамять. Назначение, особенности, применение. Базовая система ввода/вывода (BIOS): назначение, функции, модификации

Тема 3.1

Общие сведения и классификация устройств памяти. Иерархическая структура устройств памяти ЭВМ. Виды запоминающих устройств (ЗУ), их параметры

Студент должен знать:

классификацию памяти;
основные характеристики памяти;
виды памяти, используемой в персональном компьютере.

Студент должен уметь:

подбирать память для соответствующего персонального компьютера,
ориентироваться в характеристиках памяти.

Самостоятельная работа № 7: кэш-память: назначение, характеристики.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками, аналитическая обработка текста (реферирование).
Тема 3.2

Конструктивные особенности различных видов запоминающих устройств

Студент должен знать:

типы микросхем используемых для различных видов запоминающих устройств;
режимы считывания;
режимы записи.

Студент должен уметь:

подключать различные виды ЗУ к персональному компьютеру,
увеличивать ОЗУ персонального компьютера.
конструктивно различать все виды ЗУ.

Самостоятельная работа № 8: Конструктивные особенности различных видов запоминающих устройств
Тема 3.3

Статические ЗУ с произвольным доступом, их структура, режимы работы, параметры, обозначение на принципиальных и функциональных схемах

Студент должен знать:

режимы работы статической памяти;
виды статической памяти;
характеристики статической памяти.

Самостоятельная работа № 9: Статические ЗУ с произвольным доступом, их структура, режимы работы, параметры, обозначение на принципиальных и функциональных схемах
Тема 3.4

Динамические ЗУ, структура, режимы работы, параметры. Структура и принципы построения динамических ОЗУ

Студент должен знать:

режимы работы динамической памяти;
виды энергозависимой памяти;
характеристики энергозависимой памяти.

Самостоятельная работа № 10: Динамические ЗУ, структура, режимы работы, параметры. Структура и принципы построения динамических ОЗУ
Тема 3.5

Энергозависимые ЗУ – разновидности, структура, параметры, режимы работы

Студент должен знать:

режимы работы энергозависимой памяти;
виды энергозависимой памяти;
характеристики энергозависимой памяти.

Студент должен уметь:

записывать информацию на энергозависимую память,
восстанавливать информацию с энергозависимой памяти,
знать особенности флэш-памяти AMD и Intel.

Самостоятельная работа № 11: BIOS и CMOS.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА

Понятие интерфейса. Классификация интерфейсов. Организация взаимодействия ПК с периферийными устройствами. Чипсет: назначение и схема функционирования.

Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Интерфейсные шины и связь с системной шиной. Системная плата: архитектура и основные разъемы.

Внутренние интерфейсы ПК: шины ISA, E ISA, VCF, VLB, PCI, AGP, PCI-E и их характеристики.
Тема 4.1

Типы используемых каналов передачи данных и распространенные интерфейсы, параметры, требования, особенности реализации.

Студент должен знать:

понятие интерфейса;
понятие системной шины;
классификация интерфейсов;
характеристики интерфейсов.

Студент должен уметь:

определять по конструктивным особенностям интерфейсы ПК;
определять структуру системной платы.

Самостоятельная работа № 12: параллельные и последовательные порты и их особенности работы.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Тема 4.2

Основы организации интерфейсов. Системные интерфейсы ПК.

Студент должен знать:

характеристики системных интерфейсов ПК;
конструктивное их расположение.

Студент должен уметь:

сравнивать производительность системных интерфейсов ПК.

Самостоятельная работа № 13: Wi-Fi: описание технологии.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Тема 4.3

Модель канала ввода-вывода. Организация интерфейса ввода-вывода.

Студент должен знать:

магистрально-модульный принцип взаимодействие интерфейсов;
интерфейсная шина, подключение устройств к ней.

Самостоятельная работа № 14: Модель канала ввода-вывода. Организация интерфейса ввода-вывода.
Тема 4.4

Примеры внешних запоминающих устройств, их конструктивные особенности.

Студент должен знать:

способы хранения информации на внешних носителях,
способы нанесения информации на диски различных типов, на магнитную ленту.

Студент должен уметь:

восстанавливать потерянные данные с внешних носителей,
производить зеркалирование данных.

Самостоятельная работа № 15: Принцип хранения информации на HDD.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками
Раздел 5. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI. Современная модификация и характеристики интерфейсов IDE/ATA и SCSI.

Внешние интерфейсы компьютера. Последовательные и параллельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232: назначение, структура кадра данных, структура разъемов. Параллельный порт ПК: назначение и структура разъемов.

Интерфейс клавиатуры AT и PS/2. Контроллер интерфейса клавиатуры и мыши 8042/8242.

Назначение, характеристики и особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394 (FireWire). Интерфейс стандарта 802.11 (Wi-Fi).
Тема 5.1

Общие понятия о периферийных устройствах.

Студент должен знать:

интерфейсы IDE, SCSI, SATA, SATA2;
интерфейс клавиатуры и манипулятора «мышь»;
интерфейсы принтеров и плоттеров,
различия между последовательными и параллельными интерфейсами.
сетевые интерфейсы.

Студент должен уметь:

конструктивно различать интерфейсы ПК;
подключать периферийные устройства к ПК;
производить настройку периферийных устройств ПК.

Самостоятельная работа № 16: PosrScript – принтеры, технологические особенности печати.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Тема 5.2

Периферийные устройства персональных компьютеров.

Студент должен знать:

виды и принцип работы принтеров;
виды и принцип работы мониторов;
виды и принцип работы манипуляторов,
виды и принцип работы клавиатур,
виды и принцип работы беспроводных устройств.

Студент должен уметь:

конструктивно различать интерфейсы ПК;
подключать периферийные устройства к ПК.

Самостоятельная работа № 17: Устройства ввода информации: графические планшеты, сканеры, фотоаппаратура.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Раздел 6. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Назначение и характеристики ВС. Организация вычислений в вычислительных системах. ЭВМ параллельного действия, понятия потока команд и потока данных. Ассоциативные системы. Матричные системы.

Конвейеризация вычислений. Конвейер команд, конвейер данных. Суперскаляризация.

Классификация ВС в зависимости от числа потоков команд и данных: ОКОД (SISD). ОКМД (SIMD), МКОД (MISD), МКМД (MIMD).

Классификация многопроцессорных ВС с разными способами реализации памяти совместного использования: UMA, NUMA, СОМА. Сравнительные характеристики, аппаратные и программные особенности.

Классификация многомашинных ВС: МРР, NDW и COW. Назначение, характеристики, особенности. Примеры ВС различных типов. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.
Тема 6.1

Вычислительные системы: понятие, структура. Классификация вычислительных систем

Студент должен знать:

классификацию ВС;
примеры ВС различных типов.

Студент должен уметь:

выбирать тип вычислительной системы в соответствии с решаемой задачей.

Самостоятельная работа № 18: Выбор вычислительной системы. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.
Тема 6.2

Организация вычислений в вычислительных системах

Студент должен знать:

понятие потока команд;
понятие потока данных;
типы вычислительных систем;
архитектурные особенности вычислительных систем.

Самостоятельная работа № 19: Организация вычислений в вычислительных системах
4. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Средства обеспечения дисциплины

Электронные учебники.
Персональные компьютеры.
Интегрированные распределенные обучающие среды.
Интернет – серверы.
Мультимедийные компьютерные обучающие программы.
Научное ПО.
Офисные пакеты.
Сетевые операционные системы.

4.2. Перечень лабораторных работ

Сравнение ЭВМ разных поколений.
Арифметические основы ЭВМ.
Изучение состава системного блока современного персонального компьютера.
Построение комбинационных схем.
Построение сложных комбинационных схем.
Сравнение характеристик ОЗУ персонального компьютера.
Тестирование ОЗУ различных типов.
Тестирование энергозависимых ЗУ.
Назначение интерфейсов персонального компьютера.
Сравнительный анализ интерфейсов ввода-вывода современного персонального компьютера.
Сравнительный анализ внешних запоминающих устройств.
Принтеры: виды, конструктивные особенности, характеристики.
Мониторы: виды, конструктивные особенности, характеристики.
Клавиатуры: виды, конструктивные особенности, характеристики.
Модемы: виды, конструктивные особенности, характеристики.

4.3. Перечень тем рефератов для самостоятельной работы:

Автоматизированные системы управления.
Автоматизированные системы научных исследований.
Компьютерная революция: социальные перспективы и последствия.
Аппаратная защита информации в Internet.
Передача информации: характеристика устройств.
Передача, преобразование, хранение и использование информации в технике.
Принципы представления данных и команд в компьютере.
Построение и использование компьютерных моделей.
Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности.
Мультимедиа технологии.
Подходы к оценке количества информации.
История развития ЭВМ.
Современное состояние электронно-вычислительной техники.
Классы современных ЭВМ.
Вредное воздействие компьютера. Способы защиты.
Суперкомпьютеры и их применение.
Ноутбук – устройство для профессиональной деятельности.
Карманные персональные компьютеры.
Основные типы принтеров.
Сканеры и программное обеспечение распознавания символов.
Сеть Интернет и киберпреступность.
Компьютерная графика на ПЭВМ.
WWW. История создания и современность.
Проблемы создания искусственного интеллекта.
Системы электронных платежей, цифровые деньги.
Устройства ввода информации.
Основные этапы развития ЭВМ. Особенности ЭВМ 5-го поколения.
Архитектура современных процессоров 5-го и 6-го поколений для персональных ЭВМ.
Современные направления развития внутренней памяти ЭВМ.
Оптические ЭВМ.
Нейрокомпьютеры и нейронные сети
Цифровизация и интеллектуализация телефонной связи.
Системы мобильной связи.
Современные направления развития систем спутниковой связи (проекты «Иридиум», «Глобалстар», «Сигнал», «Гонец» и др.)
Системы передачи неподвижных (телекс, факсимильная связь и др.) и подвижных оптических изображений (телевидение, видеотелефон).
Современные технологии компьютерных коммуникаций:
Современные методы и средства передачи данных по телефонной сети с использованием модемов.
Алгоритмы сжатия (компрессии) данных.
Основные принципы построения и использования локальных вычислительных сетей.
Беспроводные локальные вычислительные сети: проблемы и достижения.
Современный уровень развития волоконно-оптических линий связи.
Электронная почта, электронные доски объявлений (BBS), телеконференции USENET и Inter Relay Chat (IRC), Internet-телефония
Удалённый доступ к базам данных (FTP,WWW и Gopher-серверы).
Современные направления развития устройств ручного ввода текстовой информации.
Средства автоматического чтения текстовой информации.
Координатные манипуляторы.
Полуавтоматические устройства ввода графической информации (графические планшеты).
Автоматические устройства ввода графической информации (сканеры).
Проблемы и достижения ввода и распознавания речи.
Ввод музыки и звуковой информации.
Ввод движущихся изображений (видеосигналов).
Особые способы ввода информации (тактильный ввод, ввод информации от биотоков мозга и др.).
Вывод синтезированной речи.
Методы и средства вывода звука и музыки.
Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Мониторы.
Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Видеоадаптеры.
Отображение видеоинформации с помощью средств коллективного пользования.
Вывод графической информации с помощью графопостроителей.
Сравнительный анализ черно-белых печатающих устройств.
Современные технологии и средства цветной печати.
Вывод синтезированной речи.
Методы и средства вывода звука и музыки.
Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Мониторы.
Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Видеоадаптеры.
Отображение видеоинформации с помощью средств коллективного пользования.
Вывод графической информации с помощью графопостроителей.
Сравнительный анализ черно-белых печатающих устройств.
Современные технологии и средства цветной печати.

4.4. Перечень вопросов к экзамену по всему курсу.

Понятие архитектуры ВС.
Классификация ВС. Классическая структура ВС (структура Фон Неймана).
Архитектура как набор взаимодействующих компонентов.
Архитектура как интерфейс между уровнями физической системы.
Архитектура системы команд.
Структура микропроцессора.
Методы адресации.
Принципы организации основной памяти.
Принципы организации КЭШ-памяти.
Принципы организации памяти в современных компьютерах.
Виртуальная память.
Организация защиты памяти.
Концепция виртуальной памяти.
Страничная организация памяти.
Сегментация памяти.
Системные шины.
Локальные шины.
Основные типы устройств ввода/вывода.
Система прерываний в ЭВМ.
Процессоры с архитектурой 80х86.
Процессоры с архитектурой Pentium.
Понятие процесса в ВС, его возможные состояния.
Свойства и классификация процессов.
Определение ресурса. Классификация ресурсов.
Концепция виртуализации.
Средства взаимодействия пользователя с ВС.
Материнская плата.
Системная шина. Модули памяти.
CPU. ROM BIOS.
Контроллеры IDE, SCSI.
Порты LPT, COM.
Параллельный и последовательный интерфейсы.
Модемы. Мультимедиа.
Накопители информации на магнитных дисках.
Винчестеры, стримеры.
Накопители информации на оптических дисках.
Приводы для чтения/записи информации с оптических накопителей.
Клавиатура. Мышь.
Световое перо. Сенсорные экраны.
Трекбол. Дигитайзеры.
Сканеры. Плоттеры.
Видеомониторы. Видеокарты.
Матричные принтеры.
Струйные принтеры.
Лазерные принтеры.
Понятие компьютерной сети. Назначение компьютерной сети.

4.6. Рекомендуемая литература

Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005.
Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2002.
Таненбаум Э. Архитектура компьютера. – 4 изд-е. – СПб.: Питер, 2002.

4.7. Дополнительная литература

Пятибратов А.П., Гудыно П.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Финансы и статистика, 2003.
Воеводин В.В. Параллельные вычисления: Учебное пособие для вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Гук М. Процессоры Pentium III, Athlon и другие. – СПб.: Питер, 2000.
Гук М. Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005.

1 2 3

	Учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» предназначена... Учебная дисциплина «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» является общепрофессиональной дисциплиной, формирующей базовый уровень...		Методические рекомендации по освоению учебной дисциплины «организация... М является усвоение базовых знаний о принципах организации современных ЭВМ и систем, на основе которых студенты могли бы самостоятельно...
	Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных сетей» «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (по отраслям) и 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники...		Программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 230100. 62 "Информатика...
	Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»... «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (по отраслям) и 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники...		Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и систем» Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена на основании фгос впо утвержденного Министерством образования и науки РФ и учебного...
	Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена на основании фгос впо, утвержденного Министерством образования и науки рф, и учебного...		«архитектура ЭВМ и систем» Новосибирск сгга содержание Эвм различных классов; параллельные системы понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах; матричные и ассоциативные...
	Образовательное учреждение высшего профессионального образования... Цель курса «Архитектура вычислительных систем» состоит в изучении теоретических принципов, конструктивных и технологических основ...		Программа дисциплины «Архитектура вычислительных систем» для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 010400....
	Рабочая программа учебной дисциплины ЭВМ и периферийные устройства Эвм, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия...		Реферата. Список элементов библиографической записи Максимов, Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем [Текст]: учеб для вузов / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. — М.:...
	Разработка рабочей программы учебной дисциплины «Специальные дисциплины... Чепин Е. В., к т н., с н с., доцент, зам зав каф. Са фибс мфти, доцент каф. «Компьютерные системы и технологии» мифи		Разработка рабочей программы учебной дисциплины «Специальные дисциплины... Чепин Е. В., к т н., с н с., доцент, зам зав каф. Са фибс мфти, доцент каф. «Компьютерные системы и технологии» мифи
	«Архитектура эвм» Цель дисциплины: формирование систематизированных знаний в области архитектуры компьютера, организации компьютерных систем, программирования...		Программа дисциплины «Архитектура вычислительных средств» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов специальности 230401. 65 «Прикладная...

Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование дисциплины)

Похожие: