Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Поволжская государственная университет телекоммуникаций и информатики»
____________________________________________________________________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета ____БТО_____________
наименование факультета
д.ф.м..н., проф., Глущенко А.Г...
подпись Фамилия И.О.
« _3___ » _09__ 2010г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по учебной дисциплине
|
Аппаратные средства ВТ
|
|
наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное)
|
Направление подготовки
|
0901060
|
Специальности
|
код и наименование специальности по Классификатору специальностей ВПО
|
Информационная безопасность телекоммуникациионных систем
|
Специализация
|
|
Факультет
|
БТО
|
|
наименование факультета
|
Кафедра
|
Информатика и вычислительная техника
|
|
наименование кафедры
|
Курс
|
1
|
семестр
|
2
|
|
|
|
Форма обучения
|
очная – полная
|
|
очная (заочная) - полная (сокращенная, ускоренная)
|
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры _ИВТ__
Протокол № 1 от « 30 » августа 2010 г.
Заведующий кафедрой ИВТ
д.т.н., проф…………….. Акчурин Э. А.
подпись, Фамилия И.О.
« _30___ » _августа___ 2010 г.
Самара
2010
Рабочая программа дисциплины «АСВТ»
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «АСВТ» студентам очной полной формы обучения специальностей 0901060 – на 1 курсе во 2 семестре.
Рабочая программа составлена с учетом Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 0901060 – АСВТ, утвержденного Министерством образования Российской Федерации от 2 марта 2000 г.
Программу составил
Доцент, к.т.н., доцент каф. ИВТ __________________ Горчакова Маргарита Андреевна
должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество
« 30 » августа 2010 г.
Рецензент
доцент доц, к.т.н. ____________________ Бахарева Надежда Федоровна
должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество
« 30 »августа 2010 г.
1. Цель и задачи дисциплины
Цель курса – дать студентам базовые знания по основам аппаратных средств вычислительной техники , достаточные для последующей самостоятельной работы со специальной литературой и изучения специальных дисциплин.
Студенты, успешно выполнившие учебный план, должны:
знать логические основы вычислительной техники;
знать принципы работы основных комбинационных и последовательностных цифровых устройств и методы их синтеза;
знать организацию и принципы работы полупроводниковых запоминающих устройств;
знать общие принципы построения и функционирования компьютеров;
знать основные элементы архитектуры современных сигнальных процессоров и иметь начальные навыки их программирования;
знать типовую структуру микроконтроллера и последовательность разработки конструкций на микроконтроллерах;
иметь представление о компьютерном моделировании, аппаратной базе компьютерной телефонии, локальных вычислительных сетях и принципах защиты информации.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент, изучивший курс «АСВТ», должен:
иметь представление о технических средствах реализации обработки данных, методах защиты информации, моделях решения функциональных и вычислительных задач;
знать передачу и обработку информации с помощью компьютера, методы решения задач управления и алгоритмизации процессов обработки информации, языки программирования высокого уровня, математические программы для использования возможностей компьютеров для исследования свойств различных математических моделей;
уметь использовать математические методы в технических приложениях, использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения;
иметь навыки владения методами работы на компьютере с использованием универсальных прикладных программ.
Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина относится к циклу (математических и естественнонаучных) дисциплин и (федеральному) компоненту основной образовательной программы (ООП).
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
Математика
Физика
Информатика
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин
Основы проектирования компьютерных сетей
Теория электрической связи
Схемотехника телекоммуникационных устройств
Вычислительная техника и информационные технологии
Цифровая обработка сигналов
Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей
Основы информационной безопасности
4. Организационно-методические данные дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 144 часа.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
144
|
Аудиторные занятия (Ауд)
|
72
|
Лекции (ЛК)
|
38
|
Практические занятия (ПЗ)
|
16
|
Семинары (Сем)
|
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
18
|
Самостоятельная работа (СР)
|
|
Курсовой проект (работа) – (КП, КР)
|
|
Контрольное задание – (КЗ)
|
|
Расчетно-графическая работа (РГР)
|
|
Реферат (Реф)
|
|
Другие виды самостоятельной работы
|
|
Самоподготовка (Сам)
(самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.)
|
72
|
Вид итогового контроля
(экзамен, зачет, дифференцированный зачет)
|
экзамен
|
5. Содержание дисциплины
5.1 Выписка из ГОС.
Элементы и узлы ЭВМ; структура центрального процессора; организация и структура памяти; системы прерывания; системы ввода-вывода; периферийные устройства; микропроцессорная техника; обобщенная структура микропроцессора; перспективные микропроцессоры; ПЭВМ, рабочие станции и серверы; системная магистраль, буферизация шин, управление системной магистралью, подключение дополнительных и интерфейсных схем; мини- и микро- ЭВМ; универсальные и специализированные ЭВМ высокой производительности; архитектура современных ЭВМ; архитектура, ориентированная на ПО; объектно-ориентированная архитектура.
5.2 Разделы дисциплины, их содержание и виды занятий
Разделы дисциплины, изучаемые во 2 семестре
№
раздела
|
Наименование разделов и их содержание
|
Количество часов
|
Внеауд. работа
СР
|
Всего
|
Аудиторная
работа
|
ЛК
|
ПЗ
|
ЛР
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1.
|
Логическая основа вычислительной техники. Булева алгебра. Аксиомы, законы и тождества булевой алгебры. Элементарные функции алгебры логики. Понятия базы, базиса и формы задания булевых функций, минимизация
|
20
|
4
|
4
|
4
|
8
|
2
|
Комбинационные цифровые устройства (КЦУ), формы задания . Типовые КЦУ: шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, преобразователи кодов
|
26
|
8
|
4
|
4
|
10
|
3.
|
Конечные автоматы (ПЦУ) Мили и Мура, формы задания, синтез и реализация. Типовые ПЦУ: триггеры, счетчики, регистры
|
38
|
8
|
4
|
6
|
20
|
4
|
Структура памяти6 ОЗУ и ПЗУ
|
6
|
2
|
|
|
4
|
5
|
Системы ввода – вывода. Контроллеры прямого доступа к памяти. Шины. Периферийные устройства. Системы прерывания
|
10
|
6
|
-
|
-
|
4
|
6
|
Микропроцессоры, обобщенная структура микропроцессора. ПЭВМ. Рабочие станции, серверы..
|
12
|
4
|
-
|
-
|
8
|
7
|
Системная магистраль, буферизация шин, подключение дополнительных и интерфейсных схем.
|
8
|
2
|
-
|
|
6
|
8
|
Цифро-аналоговые преобразователи(ЦАП) и аналого-цифровые преобразователи (АЦП)
|
18
|
2
|
4
|
4
|
8
|
9.
|
Современные ЭВМ. Защита информации
|
6
|
2
|
|
|
4
|
|
Итого
|
144
|
38
|
16
|
18
|
72
|
6. Тематический план изучения дисциплины
6.1 Практические (семинарские) занятия
№
ПЗ
|
№№
семестров и разделов
курса
|
Наименование лабораторных работ
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
2,4
|
1
|
Логические основы работы на ЭВМ. Исследование элементарных булевых функций. Методы минимизации булевых функций. Приведение к одному базису. Контрольная работа №1
|
4
|
6,8
|
2
|
Синтез комбинационных цифровых устройств. Реализация их в заданном базисе. Контрольная работа №2
|
4
|
10,12
|
3
|
Синтез конечных автоматов. Реализация их в заданной элементной базе. Контрольная работа №3
|
4
|
14
|
8
|
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)
|
2
|
16
|
8
|
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)
|
2
|
|
Итого:
|
|
16
|
6.2 Лабораторные работы
№
ЛР/н
|
№№
семестров и разделов
курса
|
Наименование лабораторных работ
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1,3
|
1
|
Логические основы работы на ЭВМ.
|
4
|
5,7
|
2
|
Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры
|
4
|
9,11,13
|
3
|
Триггеры. Счетчики. Регистры
|
6
|
15
|
8
|
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)
|
2
|
17
|
8
|
Аналого-цифровые преобразователи
|
2
|
|
Итого:
|
|
18
|
6.3 Курсовая работа, контрольное задание.
Курсовая работа в учебном плане не предусмотрена
6.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
№
раздела
|
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
|
1
|
2
|
3.
|
История развития ЭВМ. Поколения ЭВМ и их характерные особенности.
|
3.
|
Технические средства реализации ПК: микропроцессоры, основная память, внешние запоминающие устройства, устройства ввода/вывода данных.
|
7.
|
Компьютеры будущего . Робототехника.
|
8.
|
Перспективы развития новой элементной базы
|
9.
|
Правовые аспекты защиты информации
|
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Рекомендуемая литература
7.1.1 Основная литература
Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия 2 – издание СПб Питер, 2004
УльрихБ.А. Микроконтроллеры PIC16C7X. С-П Наука и техника 2006г.
Алексеев, В. В. Орлов ; ПГУТИ, К Стеганографические и криптографические методы защиты информации : учеб. пособие по дисциплине "Информатика"; ПГУТИ, Каф. ИВТ.- Самара: ИУНЛ ПГУТИ, 2010.- 332 с.: ил. - 200 экз.
.1.2 Дополнительная литература
4.Новиков Ю., Новиков Д., Черепанов А. Чуркин В. Компьютеры, сети, Интернет. Энциклопедия. Издательский дом «ПИТЕР» 2004
5. Безуглов А., Калиенко И.В. Цифровые устройства и микропроцессоры. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Феникс. Ростов на Дону -2006
6. 5. Хоровиц, П. Искусство схемотехники/П. Хоровиц. – М.: БИНОМ: Мир, 2010
7.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
7.2.1 Методические указания и материалы по видам занятий
1.Алексеев А.П. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям 1 и 2 часть
2) Методические указания к практическим занятиям
. Горчакова М.А..
7.2.2 Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий по видам занятий
1) EWB-12
7.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки (тестовые задания0
7.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел : логические основы цифровой техники
Тестовые задания в количестве 284 с предъявлением к тестированию 22 заданий по следующим вопросам темы: законы и тождества алгебры логики и их применение в анализе цифровых устройств, логические функции и логические элементы.
Например:
 отвечает логическому элементу типа ...
[\s]*эквивалентност[ьи]
Схема  эквивалентна логическому элементу типа ...
[\s]*не
y = a|b реализуется элементом типа …
[\s]*и-не
Раздел : комбинационные цифровые устройства (КЦУ)
Тестовые задания в количестве 376 с предъявлением к тестированию 33 заданий по следующим вопросам темы: функциональная часть маркировки микросхем, методика и методы синтеза КЦУ, принципы работы типовых КЦУ, синтез типовых КЦУ.
Например:
 На выходе двоичный набор ...
[\s]*1011
Для приоритетного устройства 
- - - + -
Раздел: последовательностные цифровые устройства (ПЦУ)
Тестовые задания в количестве 387 с предъявлением к тестированию 35 заданий по следующим вопросам темы: триггеры, модели и способы задания ПЦУ, принципы построения типовых ПЦУ, правила и режимы работы типовых ПЦУ, базовый счетчик, организация счетчика с произвольным модулем счета, синтез ПЦУ, быстродействие ПЦУ.
Например:
Правильная последовательность состояний отвечает букве … 
[\s]*(?:б|б\.)
 При прямом счете СУНС необходимы входы:
+а -б +в +г все
Синтезировать КЦУ1 автомата позволяют функции:
+переходов
-состояний
-памяти
-автоматные
-выходов
Для ПЦУ  укажите все выражения, отвечающие J1(q1,q0):
+ - - - + +
При  и Кс=32 быстродействие синхронного счетчика с последовательным переносом на D-триггерах равно ... нс.
[\s]*120
Поле метки завершается символом ...
[\s]*(?:двоеточие|двоеточия|двоеточием|:)
Если операнд указывается численной константой, адресация называется ...
[\s]*непосредствен*(?:ой|ая)
Раздел : полупроводниковые запоминающие устройства (ЗУ)
Тестовые задания в количестве 32 с предъявлением к тестированию 2 заданий по следующим вопросам темы: организация работы с ЗУ, емкость ОЗУ.
Например:
Укажите режим регенерации:
-RAS пассивен, CAS пассивен +RAS активен, CAS пассивен -W/R активен
-RAS пассивен, CAS активен -RAS активен, CAS активен -W/R пассивен
 При С=1 Кбит n= ...
[\s]*5
Раздел : преобразователи сигналов
Тестовые задания в количестве 36 с предъявлением к тестированию 2 заданий по следующим вопросам темы: функциональные структуры ЦАП и АЦП, быстродействие АЦП.
Например:
Укажите все блоки микросхемы ЦАП:
+согласующее устройство +токовые ключи +резистивная матрица -усилитель
-источник опорного напряжения
[\s]*16
Раздел : информационные технологии
Тестовые задания в количестве 20 с предъявлением к тестированию 1 задания по следующим вопросам темы: локальные вычислительные сети, телекоммуникационные средства и протоколы Интернет, принципы защиты информации.
Например:
Укажите аппаратное средство локальных вычислительных сетей:
-мост -повторитель -шлюз -маршрутизатор +рабочая станция
Установите соответствие:
8- Разграничение доступа
5- Межсетевые экраны
7- Обнаружение атак
6- Анализ защищенности
2- контроль входящей и/или выходящей информации
4- выявление уязвимых мест компьютерной системы
3- поиск определенных строк, способных характеризовать несанкционированную деятельность
1- идентификация, аутентификация пользователя
7.2.4 Критерии оценки знаний, умений и навыков
Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине является экзамен.
Экзамен проводится в форме компьютерного тестирования с предъявлением к тестированию 30 заданий.
Оценка знаний студентов производится по следующим критериям:
оценка «отлично» выставляется студенту, если число положительных ответов превышает 87% от общего объема заданий;
оценка «хорошо» выставляется студенту, если число положительных ответов составляет 76% – 87% от общего объема заданий.
оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если число положительных ответов составляет 51% – 75% от общего объема заданий;
оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если число положительных ответов менее 51% от общего объема заданий.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1 Учебно-лабораторное оборудование
Для проведения лабораторного практикума предназначены специализированные лаборатории центра информационных образовательных технологий ПГУТИ (ауд. № 2-1-35, 2-1-33).
Лабораторные работы выполняются на персональном компьютере, используется программный продукт в системе EWB-12
8.2 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов
Лекционные занятия проводятся с применением персонального компьютера и проекционного оборудования. Лабораторные занятия и экзамен проводятся с применением персонального компьютера.
9. ЛИСТ согласования рабочей программы с другими дисциплинами на 2010/2011 учебный год
Направление подготовки: _Информационная безопасность телекоммуникации онных систем
Шифр и наименование
Специальность: __0901060 Аппаратные средства ВТ_
Шифр и наименование
Специализация: ___________________________________________
Шифр и наименование
Дисциплина: Аппаратные средства вычислительной техники
Форма обучения: ___________________очная_____________________
(очная, очно-заочная, заочная)
Учебный год 2010/2011
Рекомендована заседанием кафедры Информатики и вычислительной техники____
наименование кафедры
протокол № 1 от «30» _августа_ 2010 г.
Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой
___профессор__ ___________ __Акчурин Э. А.__ 30.08.2010
должность подпись расшифровка подписи дата
Исполнитель:
_____доцент_____ ___________ _Горчакова. М.А.._ 30.08.2010
должность подпись расшифровка подписи дата
СОГЛАСОВАНО:
Зав. Каф. ПОУТС профессор Тарасов В,Н, 30.08.2010
подпись расшифровка подписи дата
Председатель методической комиссии по специальностям 0901060
шифр наименование
Зам.декана ФБТО__________ Адамович Л.В. _____30.08.2010
должность подпись расшифровка подписи дата
Начальник УОУП
___________ Кустова М.Н. _________
подпись расшифровка подписи дата
|
