Скачать 0.73 Mb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мурманский государственный гуманитарный университет» (ФГБОУ ВПО «МГГУ») УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Архитектура компьютера (Архитектура ЭВМ) Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальностям: 050202.65 Информатика (СД.Ф.13) 050202.65 Информатика с доп.спец. «Математика» (СД.Ф.13) 050201.65 Математика с доп. спец. «Информатика» (ДС.Ф.9) Утверждено на заседании кафедры физики, информатики и ИТ факультета физико-математического образования, информатики и программирования (протокол №11 от «24» апреля 2013 г.) Зав. кафедрой физики, информатики и ИТ _________________ Н.Ю.Королева РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины
Рындина Татьяна Николаевна, ст. преподаватель кафедры Физики, информатики и информационных технологий
Ляш О.И. – ст. преподаватель кафедры Физики, информатики и ИТ Лазарева И.М. – канд. ф.-м. наук, доцент кафедры информатики и ПО, МГТУ
Архитектура компьютера - дисциплина, изучающая основные принципы организации и методы управления аппаратными и программными средствами в вычислительных машинах (ВМ). В результате изучения курса студенты должны хорошо ориентироваться в принципах построения современных ВМ, архитектурных решениях, направленных на повышение производительности вычислительных машин, областях применения машин с различной архитектурой и направлениях их развития. Цели:
Задачи:
Место курса в общей системе подготовки специалиста:
Требования к уровню освоения содержания дисциплины. После освоения дисциплины студенты должны:
Ссылки на авторов и программы, которые использовались в подготовке:
ДПП.Ф.13 Архитектура компьютера (144 часа) История развития компьютерной техники, поколения ЭВМ и их классификация. Центральные и внешние устройства ЭВМ, их характеристики. Канальная и шинная системотехника. Микропроцессор и память компьютера. Система прерываний, регистры и модель доступа к памяти. Защищенный режим работы процессора как средство реализации многозадачности. Принципы управления внешними устройствами персонального компьютера. Базовая система ввода/вывода. Ассемблер как машинно-ориентированный язык программирования. Понятие о макропрограммировании. Современные тенденции развития архитектуры ЭВМ.
1.6.1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени: Таблица 1
Таблица 2
1.6.2. Содержание разделов дисциплины 1 История развития компьютерной техники, поколения ЭВМ и их классификация. (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 4; ЛБ – 0; СР - 10ч) Понятие об архитектуре компьютера. История развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Информационно-логические основы построения ЭВМ. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера. 2 Центральные и внешние устройства ЭВМ, их характеристики. Канальная и шинная системотехника. (Максимум: ЛК – 6ч; ПР – 0; ЛБ – 4; СР - 10ч) Базовая структура аппаратных средств ЭВМ. Основные компоненты структуры, стандартная терминология и определения. Организация связей между устройствами ЭВМ. Особенности архитектур ЭВМ с канальной и шинной организацией. 3 Микропроцессор и память компьютера. Система прерываний, регистры и модель доступа к памяти. Защищенный режим работы процессора как средство реализации многозадачности. (Максимум: ЛК – 8ч; ПР – 4; ЛБ – 12; СР - 10ч) Архитектура микропроцессора Функциональная схема персонального компьютера. Процессор. Регистры. Оперативная память (RAM) и её конструктивные элементы. Постоянная память (ROM). Механизмы адресации. Арифметико-логическое устройство. Программно доступные регистры: аккумулятор, счетчик команд, указатель стека, индексный регистр, регистр флагов. Система и механизм прерываний микропроцессора. Материнская плата. Процессы и процессоры. Понятие процесса. Последовательные, совмещенные и параллельные процессы. Состояние процесса. Понятие о прерывании процесса. Система прерываний и обработка прерываний. Причины прерываний. Приоритет в прерывании. Уровень и глубина прерываний. Механизмы реализации прерываний. Фазы прерываний 4 Принципы управления внешними устройствами персонального компьютера. Базовая система ввода/вывода. (Максимум: ЛК – 4ч; ПР – 4; ЛБ – 10; СР - 10ч) Внешние устройства компьютера. Параллельный и последовательный интерфейсы. Внешние запоминающие устройства. Устройства ввода и вывода информации: видеокарты и мониторы; принтеры; манипуляторы; накопители на гибких и жестких магнитных дисках; оптические диски; сканирующие устройства. Контроллеры внешних устройств. Драйверы устройств. Техническое обслуживание компьютера. 5 Ассемблер как машинно-ориентированный язык программирования. (Максимум: ЛК – 4ч; ПР – 0; ЛБ – 10; СР - 10ч) Программирование на ассемблере. Система команд. Команды и данные. Форматы данных. Мнемоническое кодирование. Прерывания базовой системы ввода-вывода (BIOS) и операционной системы (ОС). Ассемблирование и дизассемблирование. Отладка и трассировка программ. 6 Понятие о макропрограммировании. (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 0; ЛБ – 6; СР - 10ч) Макропрограммирование. Понятие о макроподстановке. Макрокоманда. Параметры макрокоманды. Библиотека макрокоманд. Макроассемблер. Реализация управляющих конструкций (if-then-else, while-do и т.д.) языков высокого уровня средствами макропрограммирования. 7 Современные тенденции развития архитектуры ЭВМ. (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 0; ЛБ – 4; СР - 12ч) Особенности организации процессоров с сокращенным набором команд (ПСНК) Базовая архитектура ПСНК. Формат команды. Примеры структур процессоров различных процессоров. 1.6.3. Темы для самостоятельного изучения
Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ) ТЕМА 1 (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 4; ЛБ – 0; СР - 10ч) История развития компьютерной техники, поколения ЭВМ и их классификация. ПЛАН ЛЕКЦИИ
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – подготовка докладов. Темы докладов:
ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [1], глава 1; [2], 1.1, 1.2; [3], 1.8. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [1], 1.1; [2], 1.1, 1.2, 1.3. ТЕМА 2 (Максимум: ЛК – 6ч; ПР – 0; ЛБ – 4; СР - 10ч) Центральные и внешние устройства ЭВМ, их характеристики. Канальная и шинная системотехника. ПЛАН ЛЕКЦИИ
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – составление сравнительных таблиц характеристик центральных и внешних устройства ЭВМ. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [2], глава 2; [2], 1.2; [3], 1.1, 1.2, 1.3, 1.4. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [1], 2.2, 2.3, 2.4; [2], глава 5, глава 7. ТЕМА 3 (Максимум: ЛК – 8ч; ПР – 4; ЛБ – 12; СР - 10ч) Микропроцессор и память компьютера. Система прерываний, регистры и модель доступа к памяти. Защищенный режим работы процессора как средство реализации многозадачности. ПЛАН ЛЕКЦИИ
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – подготовка к выполнению лабораторных работ. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [1], глава 2; [2], 2.4, 3.5, 4.2, 4.4; [3], 2.2, 2.5, 4.2. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [1], 4.1, 4.2, 3.5; [2], 6.2, [7]. ТЕМА 4 (Максимум: ЛК – 4ч; ПР – 4; ЛБ – 10; СР - 10ч) Принципы управления внешними устройствами персонального компьютера. Базовая система ввода/вывода. ПЛАН ЛЕКЦИИ
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – подготовка к выполнению лабораторных работ. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [1], глава 2; [2], 2.5, 2.6; [3], 2.7, глава 4. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [1], 4.4, 4.5; [2], глава 6. ТЕМА 5 (Максимум: ЛК – 4ч; ПР – 0; ЛБ – 10; СР - 10ч) Ассемблер как машинно-ориентированный язык программирования. ПЛАН ЛЕКЦИИ
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – подготовка к выполнению лабораторных работ. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [4], 3.2, 3.3, 3.4; [5] главы 5-11; [6]главы 1-3. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [8]. ТЕМА 6 (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 0; ЛБ – 6; СР - 10ч) Понятие о макропрограммировании. ПЛАН ЛЕКЦИИ (050202)
ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – подготовка к выполнению лабораторных работ. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [4], 3.5; [5] глава 14. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [8]. ТЕМА 7 (Максимум: ЛК – 2ч; ПР – 0; ЛБ – 4; СР - 12ч) Современные тенденции развития архитектуры ЭВМ.
ЛЕКЦИИ не предусмотрены. -ВОПРОСЫ КОЛЛЕКТИВНОГО ОБСУЖДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ не предусмотрены ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ – Подготовка докладов. ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ: [2], глава 2; [2], 1.2; [3], 1.1, 1.2, 1.3, 1.4. ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: [1], 2.2, 2.3, 2.4; [2], глава 5, глава 7.
(Учебные и учебно-методические средства дистанционного обучения; специализированные учебники с мультимедийными сопровождениями, электронные учебно-методические комплексы, включающие электронные учебники, учебные пособия, тренинговые компьютерные программы, компьютерные лабораторные практикумы, контрольно-тестирующие комплекты, учебные видеофильмы, аудиозаписи, иные материалы, предназначенные для передачи по телекоммуникационным каналам связи).
Для обеспечения дисциплины необходимы:
УМК «Архитектура компьютера»
Assembler.
Не предусмотрено
(утвержденный зав. кафедрой до начала сессии) – хранится на кафедре, дело 15/26-26 – Экзаменационные билеты по лекционным курсам. ВОПРОСЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ ВОПРОСОВ ГАК
Не предусмотрено.
Не предусмотрено.
Не предусмотрено.
Не предусмотрено.
Не предусмотрено. |
Учебно-методический комплекс дисциплины математическая логика Основная... Автор программы: Шиманский Сергей Александрович, ст преподаватель кафедры информатики и отд | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Архитектура компьютера» для студентов очной формы обучения по специальности 050202... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск ... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Эстетика» для студентов очной формы обучения по специальности 050202. 65 «Информатика»... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Физика» для студентов очной формы обучения по специальности 050202. 65 «Информатика»... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Программирование» для студентов очной формы обучения по специальности 050202. 65... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Химия» для студентов очной формы обучения по специальности 050202. 65 «Информатика»... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Сайтостроение» для студентов очной формы обучения по специальности 050202. 65 «Информатика»... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Математическая логика» для студентов очной формы обучения по специальности 050202... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационные системы» для студентов очной формы обучения по специальности 050202.... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационная культура» для студентов очной формы обучения по специальности 050202.... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Основы микроэлектроники» для студентов очной формы обучения по специальности 050202.... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «История информатики» для студентов очной формы обучения по специальности 050202.... | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск Протокол согласования рабочей программы дисциплины «культурология» с другими дисциплинами специальности 050202. 65 Информатика | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202. 65 Информатика Канск ... | Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности(специальностям)... Шифр дисциплины и ее название в строгомсоответствии с государственным образовательнымстандартом и учебным планом |