Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства»




Скачать 170.61 Kb.
НазваниеПрограмма учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства»
Дата конвертации08.11.2012
Размер170.61 Kb.
ТипПрограмма


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано





Утверждаю

Руководитель ООП

по направлению 230100

проф. И.В. Иванова





Зав. кафедрой ИС и ВТ

доц. Е.Б. Мазаков




ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭВМ и периферийные устройства»


Направление: 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Профили подготовки:

вычислительные машины, комплексы, системы и сети

автоматизированные системы обработки информации и управления

программное обеспечение средств вычислительной техники и автоматизированных систем

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент В.В. Спиридонов


Санкт-Петербург

2012

Составитель: доцент В.В. Спиридонов


Научный редактор: профессор И.В. Иванова


1. Цель и задачи дисциплины

Целью курса “ЭВМ и периферийные устройства” является усвоение знаний об организации и принципах построения современных ЭВМ, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия их программных и аппаратных средств; приобретение необходимых сведений для профессиональной деятельности в процессе построения и эксплуатации ЭВМ и систем.

Задачи дисциплины - ознакомление студентов с базовыми принципами организации, особенностями построения и взаимосвязью характеристик технических средств современных ЭВМ и систем.


2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина “ЭВМ и периферийные устройства” относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла дисциплин (Б.3) подготовки бакалавров по направлению “Информатика и вычислительная техника” и изучается студентами очной формs обучения в течение 3 и 4 семестров.

Для освоения курса обучающийся должен изучить дисциплины “Математика”, “Информатика”, “Физика”, “Дискретная математика”, “Программирование ”, “Математическая логика и теория алгоритмов”, “Теория автоматов”, “Электротехника, электроника и схемотехника”, “Операционные системы”, часть из которых предшествует изучению данной дисциплины, а некоторые – изучаются параллельно.

К основным знаниям, необходимым для изучения дисциплины “ЭВМ и периферийные устройства”, получаемым из перечисленных дисциплин относятся: основы дискретной математики, систем счисления, двоичной арифметики, булевых функций, математической логики, исчисления предикатов, теории вероятностей и случайных процессов, физических процессов в электрических цепях и электромагнитном поле, основ механики и оптики, теории полупроводников, основ построения алгоритмов и программирования, ключевых задач операционных систем и путей их решения.

Освоение дисциплины необходимо при изучении последующих дисциплин: “Сети ЭВМ и телекоммуникации”, ”Системное программное обеспечение”, “Основы сетевых технологий”, “Теория вычислительных процессов”, “Базы данных”, “Проектирование информационных систем”, а также в курсовом и дипломном проектировании.


3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-1, ОК-2, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-6, ПК-9, ПК-10, ПК-11.


В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы построения и архитектуры ЭВМ; принципы построения, параметры и характеристики цифровых и аналоговых элементов ЭВМ; современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ; алгоритмы функционирования и структурную организацию основных устройств ЭВМ; методы оценки характеристик ЭВМ и систем и отдельных их устройств; технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов ЭВМ и систем.

    Уметь: выбирать, комплексировать и эксплуатировать программно-аппаратные средства в создаваемых вычислительных и информационных системах и сетевых структурах; инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем; решать задачи проектирования, выбора конфигурации, настройки и эксплуатации современных ЭВМ и систем; оценивать производительность отдельных устройств и ЭВМ в целом, зная отдельные ее составляющие; определять класс и конфигурацию ЭВМ, наилучшим образом удовлетворяющую требованиям к функционированию ее в конкретной информационной, вычислительной или управляющей системе; обучать пользователей правилам и необходимым навыкам эксплуатации ЭВМ и систем.

Владеть: методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств; методами и средствами разработки и оформления технической документации ЭВМ, систем и периферийных устройств; умением выбирать устройства и блоки, необходимые для построения вычислительной системы, отвечающей заданным требованиям.


4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 9 зачётных единиц.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

3

4

Аудиторные занятия (всего)

140

96

44

В том числе:










Лекции

60

40

20

Практические занятия (ПЗ)

40

32

8

Семинары (С)

0

0




Лабораторные работы (ЛР)

40

24

16

Самостоятельная работа (всего)

184

120

64

В том числе:










Курсовой проект (работа)

34

34



Расчётно-графические работы









Реферат









Другие виды самостоятельной работы:










Работа с литературой

150

86

64

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)




Защита КП, экзамен

Зачет

Общая трудоёмкость час

зач. ед.

324

216

108

9

6

3


5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Общие сведения об ЭВМ

Основные виды ЭВМ, обобщенная структура ЭВМ, принцип программного управления, принципы фон Неймана. Основные характеристики ЭВМ.

Классификация ЭВМ. Особенности и области применения ЭВМ различных классов. Режимы работы ЭВМ.

Системные принципы организации технических средств ЭВМ. Функционально-структурный подход, основные функции систем переработки информации. Взаимосвязь функциональных возможностей, структуры, функций и основных технических характеристик устройств ЭВМ.

Общие сведения о методах оценки производительности и эффективности ЭВМ.

Комбинационные и последовательностные схемы. Функционально полный набор логических элементов.

Триггеры. Базовые узлы ЭВМ.

2

Запоминающие устройства ЭВМ

Основные понятия и определения. Классификация запоминающих устройств. Организация памяти ЭВМ. Основные характеристики ЗУ.

Иерархическая организация многоуровневой памяти ЭВМ. ЗУ с последовательной и произвольной выборкой, адресные и безадресные ЗУ.

Назначение, структура и организация работы оперативных ЗУ (ОЗУ). Многоканальный доступ и расслоение обращений.

Полупроводниковые ОЗУ. Элементы памяти, структурная организация, диаграммы работы полупроводниковых ОЗУ. Организация и основные разновидности модулей ЗУ на БИС. Сверхоперативные ЗУ, организация их работы. Кэш-память Постоянные ЗУ (ПЗУ), их разновидности и организация.

Флэш-память. Ассоциативные и многофункциональные ЗУ. ЗУ на жестких и гибких магнитных дисках. ЗУ на оптических дисках. Новые технологии и перспективы развития ЗУ.

3

Процессоры ЭВМ

Назначение процессора. Функциональная и структурная организация процессора. Базовые функциональные узлы устройств процессора.

Арифметико-логические устройства (АЛУ). Назначение, принципы организации и основные характеристики АЛУ, их классификация. Средства описания АЛУ. Базовые преобразования структур АЛУ. Обобщенные структурные схемы операционных устройств. Структура АЛУ и алгоритмы выполнения основных арифметических операций. Особенности построения АЛУ и алгоритмы выполнения арифметических операций над двоично-десятичными числами. Выполнение логических операций в АЛУ.

Основные понятия, назначение и классификация устройств управления (УУ), их функции. Организация управления выполнением последовательности команд и операций. Основные стадии выполнения команды. Взаимодействие узлов УУ при реализации переходов, циклов, обращений к процедурам и др. Системы адресации ЭВМ. Схемные УУ. УУ на основе распределителей управляющих сигналов. УУ с жесткой логикой на основе микропрограммных автоматов. Микропрограммные УУ.

4

Системные средства и архитектура ЭВМ

Системы прерывания программ ЭВМ, виды прерываний. Организация прерываний в ЭВМ, основные структурные схемы и характеристики систем прерываний. Приоритетное обслуживание прерываний. Прерывания в персональных ЭВМ. Системы памяти ЭВМ, их классификация и характеристики. Страничная и сегментная организация памяти. Способы защиты памяти. Управление обменом с внешней памятью, дисциплины обслуживания обращений к внешним ЗУ, дисковые массивы.

Организация ввода-вывода. Управление вводом-выводом в многопрограммных ЭВМ. Алгоритмы и структура интерфейсов ввода-вывода при различных видах обмена: программно-управляемом, по прерыванию, с прямым доступом к памяти. Организация шин интерфейса. Типовые интерфейсы ЭВМ.

Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС). Вычислительные комплексы (ВК). Параллельные системы. Классификация и основные типы вычислительных систем. Матричные, ассоциативные, конвейерные, потоковые ВС. Сети ЭВМ.

Физическое и математическое моделирование. Основные характеристики аналоговых и гибридных вычислительных машин. Принципы построения вычислительных устройств на основе операционного усилителя. Суммирующие, интегрирующие и дифференцирующие устройства. Множительные и делительные устройства. Устройства и методы воспроизведения нелинейных функций.

5

Периферийные устройства ЭВМ

Назначение и классификация периферийных устройств. Основные характеристики, способы подключения к ЭВМ и режимы обмена

Клавиатура, мыши, панели ввода, джойстики, сканеры, сенсорные панели. Устройства связи с объектами. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Датчики. Устройства графического ввода, ввод речевых сигналов. Беспроводные устройства.

Мониторы. Принтеры, плоттеры, графопостроители. Вывод звуковых сигналов. Устройства внешней памяти.

6

Интерфейсы периферийных устройств ЭВМ

Каналы обмена информацией. Способы передачи данных по каналам связи. Связь периферийных устройств с процессором ЭВМ. Параллельные и последовательные интерфейсы. Системные, локальные и приборные интерфейсы. Интерфейсы периферийных устройств.

Внутренние интерфейсы ЭВМ. Интерфейсы расширения, ISA, PCI, PCI-X, PCI Express. Малые интерфейсы.

Интерфейсы внешних ЗУ. Интерфейсы LPT, COM, USB, IEEE1394, BlueTooth Видео- и звуковые интерфейсы. Связные интерфейсы. Контроллеры интерфейсов.


5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6




Базы данных




+







+







Основы сетевых технологий










+

+







Проектирование информационных систем

+

+

+













Сети ЭВМ и телекоммуникации




+







+

+




Системное программное обеспечение




+

+

+

+







Теория вычислительных процессов

+




+













Дипломное проектирование




+




+

+





5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекции

Прак.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Всего

час.

1

Общие сведения об ЭВМ

8

8







16

32

2

Запоминающие устройства ЭВМ

8

4







20

32

3

Процессоры ЭВМ

12

12

16




50

90

4

Системные средства и архитектура ЭВМ

12

6

8




38

64

5

Периферийные устройства ЭВМ

10

6

12




36

64

6

Интерфейсы периферийных устройств ЭВМ

10

4

4




24

42


6. Лабораторный практикум:.

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-ёмкость

(час.)

1.

3

Исследование структуры и принципа действия двоичного арифметического устройства

8

2.

3

Изучение порядка выполнения команд процессором и работы устройств микропрограммного управления

8

3.

4

Определение конфигурации и оценка производительности ПЭВМ

8

4.

5

Изучение устройств ввода информации

6

5.

5

Изучение устройств вывода информации

6

6.

6

Анализ функционирования внешних интерфейсов ЭВМ

4


7. Практические занятия:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование практических занятий

Трудо-ёмкость

(час.)

1.

1

Оценка времени выполнения микропрограммы

4

2.

1

Построение схемы разряда операционного устройства

4

3.

2

Организация модулей ЗУ на больших интегральных схемах

4

4.

3

Разработка алгоритмов управления выполнением команд

8

5

3

Кодирование микроопераций в устройствах микропрограммного управления

4

6.

4

Методы диспетчеризации в суперскалярных архитектурах

6

7.

5

Программное управление периферийными устройствами

6

8.

6

Оценка параметров внешних интерфейсов

4


8. Курсовой проект (работа) на тему: Разработка процессора несложной структуры.


9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Цилькер, Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. – СПб.: Питер, 2006. – 668 с.

2. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2002, 2007.

3. Гук, М. Аппаратные средства IBM PC: энциклопедия / М. Гук. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2008. - 928 с.


б) дополнительная литература

4. Хамахер, К. Организация ЭВМ / К. Хамахер, З. Вранешич, С. Заки.- 5-е изд. – СПб.: Питер, 2003. - 848 с.

5. Спиридонов, В.В. Проектирование структур АЛУ: учеб. пособие / В.В. Спиридонов. – СПб.: СЗПИ, 1992. - 84 с.

6. Копейкин, М.В. Управление ЭВМ: учеб. пособие / М.В. Копейкин, В.Я. Пашкин, В.В. Спиридонов. - Л.: СЗПИ, 1988. - 84 с.

7. Копейкин, М.В. Организация ЭВМ и систем: (память ЭВМ): учеб. пособие / М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2004. - 153 с.

8. Мюллер, Скотт. Модернизация и ремонт ПК / С. Мюллер - М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2008. - 1360 с.

9. Организация ЭВМ и систем: метод. указ. к выполнению лаб. работ / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 35 с.

10. Организация ЭВМ и систем: метод. указ. к выполнению курс. проекта / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 51 с.


в) программное обеспечение: Microsoft Visual Studio, MASM, проприетарное ПО.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

a) кафедральный компьютерный центр


_____________________________________________________________________________

Разработчики:

кафедра ИС и ВТ доцент В.В. Спиридонов


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconСписок литературы по курсу «эвм и периферийные устройства»
Гуров В. В., Чуканов В. О. Основы теории и организации ЭВМ. – М.: Интернет-университет информационных технологий; бином. Лаборатория...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconПериферийные устройства и интерфейсы ЭВМ для подготовки

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconПрограмма вступительных испытаний для поступающих в магистратуру Иргту направление магистерской подготовки: 230100. 68 Информатика и вычислительная техника Магистерская программа: «Сети ЭВМ и телекоммуникации»
«Дискретная математика»; «Математическая логика и теория алгоритмов»; «эвм и периферийные устройства»; «Операционные системы»; «Программирование»;...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconРабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» (наименование дисциплины) для специальности
Целью изучения дисциплины является приобретение студентами знаний о принципах построения современных эвм, комплексов и систем; основ...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconУчебно-методический комплекс учебной дисциплины «Технические средства дизайна»
Периферийные устройства и их подключение. Аппаратные средства поддержки рекламных и информационных мероприятий (проекторы, аудио...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconПримерная программа учебной дисциплины усилительные устройства для специальности
Примерная программа дисциплины «Усилительные устройства». – М.: Издательский отдел Министерства культуры рф, 2003, – 12 стр

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconПрограмма учебной дисциплинЫ «Цифровые устройства и микропроцессоры»
Целями освоения дисциплины (модуля) «Цифровые устройства и микропроцессоры» являются: изучение принципов построения современных цифровых...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconРабочая программа учебной дисциплины принципы, методы и устройства защиты оборудования телекоммуникаций от электромагнитных воздействий (название дисциплины) Специальность научных работников: 05. 12. 13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»
Учебная дисциплина «Принципы, методы и устройства защиты оборудования телекоммуникаций от электромагнитных воздействий» относится...

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconРабочая программа по дисциплине "Схемотехника эвм" для специальности 22. 01 "эвм, комплексы, системы и сети"
Цель преподавания дисциплины получение студентами знаний о принципах построения и использования схемотехники современных ЭВМ

Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» iconПрограмма дисциплины Практикум на ЭВМ
Программа дисциплины Практикум на ЭВМ (обработка данных сложной структуры) для подготовки бакалавров по направлению 010500. 62 (бакалаврская...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница