Рабочая программа






Скачать 120.96 Kb.
НазваниеРабочая программа
Дата публикации21.03.2015
Размер120.96 Kb.
ТипРабочая программа
l.120-bal.ru > Документы > Рабочая программа
Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова”

Технический институт

Факультет дизайна и компьютерных технологий

Кафедра компьютерных технологий
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Декан ФДиКТ Проректор

проф._________________ В.П. Желтов ____________________ В.Г. Агаков

«___» _________________ 2009 г. «____» ___________________ 2009 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплина Организация ЭВМ и систем

Направление 230100 – Информатика и вычислительная техника

Специальность 230102 – АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

Заочная форма

БЮДЖЕТ ВРЕМЕНИ (час.)







Семестр

Всего

Аудиторные занятия

Самост. работа, включая курсовое проектир-ие

Итоговый контроль

Форма

обу­чения

Срок обу-чения

Всего аудит.

лекции

практ

лабор

экз

зач

кур. про­ект (ра­бота), контр. работа

заоч.

6

5

140

16

10

-

6

124

+



контр., курсовая

заоч. сокр.

4,5

3

140

20

12

-

8

120

+



контр., курсовая


Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования направления подготовки дипломированного специалиста 654600 – Информатика и вычислительная техника, специальности 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления, утвержденным 27 марта 2000г. (Регистрационный номер 224 тех/дс).

Составитель, ассистент А.Н. Мытников

Рабочая программа обсуждена, одобрена и рекомендована к использованию на заседании кафедры компьютерных технологий, «___» ___________ 20__ г., протокол №___
Зав. кафедрой компьютерных технологий,

профессор В.П. Желтов

Рассмотрена и одобрена методическим советом ФДиКТ

Председатель методсовета, доцент кафедры КТ В.Г. Захаров
Чебоксары – 2009 г.
1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ

ПРОЦЕССЕ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЕЁ

ИЗУЧЕНИЯ, ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ И

ФОРМЫ ОТЧЕТНОСТИ

1. Цель изучения дисциплины.

Целью изучения дисциплины является приобретение студентами знаний о принципах построения современных ЭВМ, комплексов и систем; основ организации ЭВМ и систем, подсистем ЭВМ, их взаимодействия между собой, приобретение знаний и навыков, необходимых для профессиональной деятельности.

2. Задачи изучения дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ об архитектуре информационно- вычислительных и проблемно-ориентированных системах, о ЭВМ с различной структурой; о интерфейсах, об организации контроля функционирования и диагностике ЭВМ;

ЗНАТЬ И УМЕТЬ ИСПОЛЬЗОВАТЬ принципы организации и архитектуру основных классов ЭВМ, комплексов и систем, состав и назначение отдельных подсистем, состав и алгоритмы функционирования аппаратных средств ЭВМ и систем;

ВЛАДЕТЬ методами выбора и проектирования структуры ЭВМ, алгоритмов функционирования, методами объединения средств ВТ в комплексы и системы, методикой проектирования устройств ВТ с использованием современной элементной базы.

Уровень знания проверяется на экзамене, умения и владения – по результатам выполнения лабораторных и курсовой работ.

3. Место дисциплины в учебном процессе.

Дисциплина базируется на материале, излагаемом в курсах "Прикладная теория цифровых автоматов", "Электроника", "Схемотехника", "Моделирование". В свою очередь она является базовой для дисциплин: "Периферийные устройства ЭВМ", "Вычислительные комплексы, системы и сети", "Микропроцессорные системы". Дублирование материала в смежных курсах исключено взаимной увязкой рабочих программ смежных курсов схемо - и системотехнического направления. По предложениям студентов некоторые темы могут читаться в увеличенном объеме за счет сокращения часов на другие темы и вопросы, изучаемые студентами самостоятельно.

2. ПЕРЕЧЕНЬ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭВМ

Классификация ЭВМ; супер-ЭВМ, универсальные, мини- микроЭВМ, параллельные системы. Основные характеристики ЭВМ. Проектирование ЭВМ. Архитектурные принципы фон Неймана. Другие виды архитектур. Принцип программного управления. Иерархический принцип организации технических средств ЭВМ.
Раздел 2.

ПРОЦЕССОРЫ

Тема 1. Основные понятия

Скалярные, суперскалсрные и векторные процессоры; многоблочные архитектуры. RISC и CISC процессоры. Матричные процессоры.

Тема 2. Операционные устройства

Назначение, структуры, основные характеристики операционных устройств. Арифметико-логические устройства (АЛУ), назначение, классификация. Основные характеристики АЛУ. Структурные схемы АЛУ и машинные алгоритмы выполнения арифметических операций над двоичными числами с фиксированной точкой. Структура АЛУ для обработки двоичных чисел с плавающей точкой. Методы повышения производительности АЛУ. АЛУ с конвейерной обработкой операндов.

Тема 3. Устройства управления

Классификация УУ. Понятие операции, микрооперации; цикла, такта. Структуры команд, система адресации ЭВМ. Этапы исполнения команд, рабочий цикл процессора. Конвейер команд. Блок формирования адресов.

Тема 4. Схемно-логические устройства управления

Обобщенная структурная схема схемно-логических УУ; принципы проектирования.

Тема 5. Микропрограммные устройства управления

Макро- и микро- уровни управления. Структуры микрокоманд, методы кодирования микрокоманд и минимизация объема управляющей памяти. Методы адресации микрокоманд. Организация дву- и многонаправленных переходов, циклов, обращений к микроподпрограммам. Методы повышения быстро действия микропрограммных УУ: параллельная выборка микрокоманд, конвейеризация. Сравнительная оценка схемно- логических и микропрограммных УУ. Микропрограммное управление блоком синхронизации. Переменная длительность такта.

Тема 6. Системы прерывания программ

Понятие прерывания программ, внутренние и внешние прерывания. Характеристики систем прерывания. Структуры систем прерывания. Методы определения допустимого момента прерывания. Способы возврата из прерываний. Приоритетное обслуживание прерываний, управление приоритетами, приоритеты между запросами (источниками) и программами. Понятие слова состояния программы (ССП) и его структура. Запоминание и восстановление ССП. Распознавание причин прерывания и организация вхождения в прерывающую программу. Технические средства обработки прерываний. Примеры структур контроллеров прерываний. Примеры обработки прерываний в ЭВМ.
Раздел 3.

ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Тема 1. Общие положения

Основные характеристики запоминающих устройств. Иерархическая структура памяти ЭВМ. Перспективы развития ЗУ.

Тема 2. Организация оперативной памяти ЭВМ

Организация и управление оперативной памятью ЗВМ. Блочные, (секционированные), многопортовые ЗУ, оперативная память с расслоением обращений. Способы расширения объема оперативной памяти.

Тема 3. Безадресные запоминающие устройства

Стек; аппаратная и программная реализации. Ассоциативные ЗУ. Логическая организация, особенности ассоциативных ЗУ. Согласование пропускной способности процессора и оперативной памяти. Кэш-память; назначение, структурная организация. Основные элементы Кэш-памяти и ее эффективность. Разделение буфера. Алгоритмы свопинга. Замещение информации в Кэш- памяти.
Раздел 4.

МНОГОПРОГРАММНЫЕ ЭВМ

Тема 1. Общие положения

Эволюция однопрограммных ЭВМ, причины появления многопрограммных ЭВМ. Режимы работы и формы эксплуатации многопрограммных ЭВМ.

Тема 2. Оперативная память многопрограммных ЭВМ

Динамическое распределение памяти. Понятие виртуальной памяти. Страничная организация памяти. Формирование адресов при страничной организации памяти. Аппаратное обеспечение страничной организации памяти. Обмен страницами между оперативной и внешней памятью. Странично-сегментная организация памяти, формирование адресов. Примеры.

Тема 3. Защита информации

Защита информации в многопрограммных ЭВМ. Способы защиты оперативной памяти. Программные методы защиты; пароли и их классификация.
Раздел 5.

ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА В ЭВМ

Тема 1. Общие положения.

Организация ввода-вывода в ЭВМ с различной архитектурой.

Тема 2. Ввод-вывод в персональных компьютерах

Виды обмена: программноуправляемый (условный), по прерываниям, с прямым доступом к памяти (ПДП). Режимы прямого доступа к памяти. Структура, основные функции контроллера ПДП.

Тема 3. Ввод-вывод в ЭВМ широкого применения

Ввод-вывод в ЭВМ с разделяемой оперативной памятью. Каналы (сопроцессоры) ввода-вывода, их назначение, классификация. Управление каналами; логический и физический уровни управления.
Раздел 6.

ИНТЕРФЕСЫ ЭВМ, СИСТЕМ И СЕТЕЙ

Основные понятия, классификация интерфейсов. Принципы организации интерфейсов. Структура связей, функциональная организация интерфейсов. Эталонная модель "Взаимосвязь открытых систем", иерархия протоколов сетей. Сравнительные характеристики наиболее распространенных интерфейсов.

Раздел 7.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЭВМ

Тема 1. Общие положения

Основные характеристики надежности ЭВМ. Принципы организации контроля. Функции систем контроля и диагностики. Классификация методов контроля.

Тема 2. Аппаратный контроль

Контроль хранения и передачи информации: код с проверкой четности (нечетности), самокорректирующиеся коды, код Хемминга. Контроль арифметических и логических операций, числовой контроль по модулю.

Тема 3. Программный контроль

Организация программного контроля. Алгоритмы программного контроля. Взаимодействие систем автоматического контроля, восстановления вычислительного процесса и диагностирования.
Раздел 8.

АНАЛОГОВЫЕ И ГИБРИДНЫЕ ЭВМ И КОМПЛЕКСЫ

Тема 1. Аналоговые вычислительные устройства

Операционные усилители (ОУ). Базовые схемные блоки на ОУ. Аналоговые вычисления. Нелинейные схемы на ОУ.

Тема 2. Гибридные вычислительные устройства

Отличительные особенности гибридных вычислительных устройств. Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи (ЦАП и АЦП). Схемы ЦАП; система параметров, основные источники погрешностей. Алгоритмы АЦ преобразования и структурные схемы АЦП. Система параметров АЦП, основные источники погрешностей. Сопряжение аналоговых и цифровых ВМ.

3. ОТОБРАЖЕНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ НА

ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ

Номер раздела, темы Номер источника по списку, номера страниц

Раздел 1 Л1. Стр.7 - 12, 20 - 31; Л2.Стр.308 - 317

Раздел 2

Тема 1 Л1. Стр.227 - 230, 269 - 272; Л2. Стр.57 - 62;

Тема 2 Л1. Стр.172 - 203;

Тема 3 Л1. Стр.204 - 207, 232 - 236, 296 - 306;

Тема 4 Л1. Стр.215 - 225;

Тема 5 Л1. Стр.207 - 215;

Тема 6 Л1. Стр.272 - 288;

Раздел 3

Тема 1 Л1. Стр.99 - 108;

Тема 2 Л2. Стр.49 - 50;

Тема 3 Л1. Стр.456 - 481; Л2. Стр.30 - 48

Раздел 4

Тема 1 Л1. Стр.431 - 443;

Тема 2 Л1. Стр.469 - 481; Л2. Стр.50 - 52;

Тема 3 Л1. Стр.462 - 469; Л2.Стр.69 - 72; Л3.Стр.22 -

28, 32 - 51;

Раздел 5

Тема 1 Л1. Стр.345 - 347, 350 - 354;

Тема 2 Л1. Стр.347 - 350;

Тема 3 Л1. Стр.354 - 370;

Раздел 6 Л1. Стр.373 - 377, 540 - 544; Л2. Стр.214 -

218;

Раздел 7

Тема 1 Л1. Стр.407 - 412;

Тема 2 Л1. Стр.412 - 421;

Тема 3 Л.1 Стр.422 - 431

Раздел 8

Тема 1 Л.8 Стр.13 - 36

Тема 2 Л.8 Стр.161 - 236
4. Экзаменационные вопросы


  1. ИСТОРИЯ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ. История ЭВМ. Основные характеристики ЭВМ. Классификация ЭВМ.

  2. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭВМ. Дешифратор. Шифратор. Триггер.

  3. АРХИТЕКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ЭВМ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

  4. БАЗОВАЯ АРХИТЕКТУРА ПРОЦЕССОРА ЭВМ. 32-х битные процессоры. 64-х битные процессоры. Двухядерный процессор.

  5. СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ РЕГИСТРОВ ПРОЦЕССОРА. Регистры общего назначения. Указатель инструкций. Регистр флагов. Сегментные регистры. Управляющие регистры. Регистры отладки и тестирования.

  6. СИСТЕМА ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ. Принципы организации систем прерывания программ. Организация перехода к прерывающей программе.

  7. ПАМЯТЬ. Назначение и виды памяти. Жесткий диск (HDD). Адресация памяти. Виртуальная память.

  8. УСТРОЙСТВА ВВОДА/ВЫВОДА. Системные и локальные шины. Стандарты шин. Основные типы устройств ввода/вывода.

  9. Представление информации в ЭВМ. Позиционные системы счисления. Двоичная система счисления. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная система счисления. Двоичная арифметика(сложение, вычитание, умножение, деление).

  10. Прямой, обратный и дополнительный коды. Прямой код. Обратный код. Дополнительный код. Сложение и вычитание в дополнительном коде. Признак переполнения разрядной сетки. Деление в дополнительном коде. Правило перевода из дополнительного кода в десятичную систему. Модифицированные коды.

  11. Представление дробных чисел в ЭВМ числа с фиксированной и плавающей запятой. Числа с фиксированной запятой. Числа с плавающей запятой. Сложение (вычитание) ЧПЗ. Умножение ЧПЗ. Методы ускорения умножения. Деление чисел с плавающей запятой.

  12. Десятичная арифметика. Сложение двоично-десятичных чисел. Вычитание модулей двоично-десятичных чисел. Умножение модулей двоично-десятичных чисел. Деление модулей двоично-десятичных чисел.

  13. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ПРОЦЕССОРА. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА (АЛУ). УПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА.



5. ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. Уч. пособие для вузов-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991,-592 с.

2. Фрир Дж. Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990 - 413 с.

3. Пом А., Агравал О. Быстродействующие системы памяти.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987, - 204 с. 4. Мотоока Т. и др. Компьютеры на СБИС. В 2-х кн.: Пер. с япон.- М.: Мир, 1988,- Кн.1 - 392 с. - Кн.2 - 342 с.

5. Комплект БИС К1804 в процессорах и контроллерах /Мещеряков В.М., Лобов И.Е., Глебов С.С. и др.: Под ред. В.Б Смолова,- М.: Р и С, 1990 - 255 с.

6. Григорьев В.Л. Микропрцессор i486. Архитектура и программирование. (в 4-х книгах). Книга 1. Программная архитектура с.346, ил.87. Книга 2. Аппаратная архитектура. Книга 3. Устройство с плавающей точкой. Книга 4.

Справочник по системе команд. - М., ГРАНАЛ. 1993.- с.382, ил.54

7. Мячев А.А. и др. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник А.А. Мячев, В.Н. Степанов, В.К. Щербо; Под ред. А.А. Мячева. - М.: РиС, 1989-416 с., ил.

8. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ./Под ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера. - М,: Мир, 1992. - 592., ил.

Дополнительная

9. Морисита И. Аппаратные средства микроЭВМ.: Пер. с япон. - М.: Мир, 1988 - 342 с.

10.Мик Дж., Брик Дж. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно-модульной организацией. В 2-х кн.: Пер. с англ. - М., Мир, 1984, Кн.1 - 253 с., Кн.2 - 223 с.

11.Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. - М.: Р и С, 1989 - 288 с.

12.Проектирование цифровых систем на комплектах микропрограммируемых БИС /Булгаков С.С., Мещеряков В.Н., Новоселов В.В. Шумилов Л.А.: Под ред. Колесникова В.Г. - М.:Р и С, 1984. - 240 с.






Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа iconРабочая программа составлена в соответствии с требованиями гос впо...
Н. А. Балюк. Организация транспортного сервиса: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100100....

Рабочая программа iconРабочая программа учебного курса по история (Всеобщая история)
Рабочая программа по истории для 8- 9 классов составлена на основе федерального компонента государственного стандарта (основного)...

Рабочая программа iconРабочая программа «биология. Бактерии. Грибы. Растения» 6 класс. Пояснительная записка
Рабочая программа составлена с учётом примерной программы основного общего образования по биологии, учебному плану маоу партизанская...

Рабочая программа iconРабочая программа по литературе на 2013 2014 учебный год рабочая программа по русской литературе
Рабочая программа по литературе составлена на основе программы «Литература. 5-11 кл.» (под ред. Г. И. Беленького. М.: «Мнемозина»,...

Рабочая программа iconН. В. Чупин рабочая программа по предмету «Музыка»
Рабочая программа по музыке для 7 класса, в дальнейшем программа, составлена на основе

Рабочая программа iconН. В. Чупин рабочая программа по предмету «Музыка»
Рабочая программа по музыке для 6 класса, в дальнейшем программа, составлена на основе

Рабочая программа iconРабочая программа по экологии для 8 класса
Рабочая программа предназначена для преподавания экологии человека и ориентирована на учебник М. З. Федоровой, В. С. Кучменко, Г....

Рабочая программа iconРабочая программа по истории россии 7 класс
Рабочая программа содействует реализации единой концепции исторического образования

Рабочая программа iconРабочая программа по дисциплине Б. Экология
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры Экологии и защиты окружающей среды

Рабочая программа iconРабочая программа по мировой художественной культуре
Рабочая программа составлена на основе Федерального государственного образовательного стандарта

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:


Литература


При копировании материала укажите ссылку ©ucheba 2000-2015
контакты
l.120-bal.ru
..На главную