Рабочая программа дисциплины \"эвм и периферийные устройства\" Направление подготовки icon

Рабочая программа дисциплины "эвм и периферийные устройства" Направление подготовки


Смотрите также:
Периферийные устройства и интерфейсы ЭВМ...
Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники периферийные устройства ЭВМ...
Доклад на тему «Периферийные устройства персональных эвм»...
Рабочая программа учебной дисциплины в. Од...
Реферат по дисциплине «Периферийные устройства эвм» на тему: «Нестандартные устройства ввода...
Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» (наименование дисциплины) для...
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные средства измерений направление ооп 200100...
Примерная рабочая программа дисциплины "Программные и аппаратные средства информатики"...
Рабочая программа дисциплины «теплофизика» Направление подготовки...
Рабочая программа дисциплины «теоретические основы теплотехники» Направление подготовки...
Реферат по дисциплине «Периферийные устройства эвм» на тему: «Системы виртуальной реальности»...
Рабочая программа дисциплины Физика, ен. Ф. 03 направление подготовки...



Загрузка...
скачать


Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет


"УТВЕРЖДАЮ"


И.о. первого проректора

___________Н.С.Федотов

"____"_____________ 2010г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


"ЭВМ и периферийные устройства"



Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника

Профиль: Автоматизированные системы обработки информации и управления

Квалификация выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Факультет: Информационных технологий

Кафедра: Автоматизированные информационные системы




Вид учебной работы


Всего

Семестры


З.Е.


часы

1

2

3

4

5

6

7

8

недели

17

18

17

18

17

18

17

12

^ Аудиторные занятия (АЗ) (всего), в том числе:

2,0

72

























Лекции (ЛК)

1,0

36
















36







Лабораторные работы (ЛР)

1,0

36
















36







Практические занятия: (ПЗ)

-

-

























Семинарские занятия (СЗ)































Текущий контроль (тестирование – т/ коллоквиум - к) (ТК)































Консультации (К)

0,11

4

























% интерактивных форм обучения от АЗ по дисциплине































^ Самостоятельная работа (СР) (всего), в том числе:

2,89

104

























Курсовая работа: (КР)































Курсовой проект: (КП)































Расчетно-графические работы (РГР)






















1







Контрольная работа (контр.р)































Научно-исследовательская работа (НИР)































Другие виды самостоятельной работы































^ Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен):






















экз







^ Общая трудоемкость дисциплины и трудоемкость по семестрам:

5

180



























^ 2010 г

  1. Цели и задачи освоения дисциплины




    1. Цель преподавания дисциплины:

изучение основ построения и функционирования аппаратных средств вычислительной техники, структурной организации и архитектуры компьютерных систем

1.2. Задачи изучения:

научить студентов точному представлению логики построения и взаимодействия аппаратных средств системы, их взаимосвязи с программным обеспечением, изучение архитектуры систем и процессоров различного типа, интерфейсов передачи данных.


  1. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина "ЭВМ и периферийные устройства" является одной из основных специальных дисциплин, обеспечивает формирование технического мировоззрения будущего специалиста, является одной из базовых при изучении дисциплин специализации.

Дисциплина "ЭВМ и периферийные устройства" относится к Профессиональному циклу, базовая часть.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины: информатика – основы программирования, основные технические и программные средства; алгоритмические языки и программирование – логика построения алгоритмов и программ; операционные системы – взаимосвязь аппаратных средств и программного обеспечения; схемотехника - построение и работа цифровых узлов передачи информации, построение интерфейсных устройств, микропроцессоров.

Дисциплина является предшествующей для изучения дисциплин «Информационные технологии», «Системные средства организации и взаимодействия программ», а также для выполнения квалификационной работы бакалавра.



  1. Требования к результатам освоения дисциплины:

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

Выпускник по направлению подготовки 2301000062 «Информатика и вычислительная техника» с квалификацией (степенью) «бакалавр» должен обладать следующими компетенциями: владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1); умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); осознает сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11); имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13); осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2); разрабатывать интерфейсы «человек-ЭВМ» (ПК-3); разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4); использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5); обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6); готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-7); участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9); сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10); инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

В процессе изучения дисциплины "ЭВМ и периферийные устройства" студент должен достичь знаний: методические и нормативные материалы, касающиеся изучаемой дисциплины; принципы работы программного и аппаратного обеспечения; методы проведения расчетов производительности систем и оценка их эффективности; архитектура процессоров, памяти, вычислительных систем; принципы взаимодействия с периферийными устройствами.

Уровень освоения дисциплины должен соответствовать усвоению 100% дидактических единиц.


В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

3.1. Знать: классификацию, назначение и принципы ЭВМ и периферийных устройств, их организацию и функционирование.

3.2. Уметь: выполнять основные процедуры проектирования вычислительных устройств, включая расчеты и экспериментальные исследования.

3.3. Владеть: средствами анализа вычислительных узлов и блоков.


  1. Структура и содержание дисциплины

4.1. Содержание разделов дисциплины:


№ п/п

Наименование раздела дисциплины (модуля)

Содержание раздела

Трудоемкость,

часы

з.е.

  1. 1

Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов

Осн. понятия и определения. Классификация МПС-средств. Основные характеристики.

1




  1. 2




МПС-система с т.з. цифровой схемотехники.

1




  1. 3




Схемы сопряжения устройств с системой – типовые решения.

1




  1. 4




Производительность, показатели производительности.

1




  1. 5




Методы тестирования производительности.

1




  1. 6

Функциональная и структурная организация процессора

Логическая, функциональная структура процессора.

1










Структурная организация.

2




  1. 8

Организация памяти ЭВМ.

Распределение памяти.

1










Принципы кэширования.

1







Основные стадии выполнения команды.

Типы команд. Формат команды. Микроинструкции.

2










Режимы адресации.

1










Программное и микропрограммное управление выполнением инструкций (команд).

1










Пошаговое выполнение МП микроопераций.

2






Организация прерываний в ЭВМ

Программно-управляемые прерывания.

0,5










Режим прямого доступа к памяти.

0,5










Аппаратные прерывания: немаскируемые, маскируемые.

1










Исключения. Программно-вызываемые прерывания.

1






Организация ввода-вывода

Модули ввода-вывода. Программируемый ввод-вывод.

2










Каналы и процессоры ввода-вывода. Внешние интерфейсы.

1






Периферийные устройства

Классификация. Виды. Функции. Назначение. Организация.

1






Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов

Архитектура ПК-совместимых процессоров. 32-хразрядная архитектура. Защищенный режим.

3










64х-разрядные процессоры. Характеристики. Особенности.

2










Тенденции развития ЭВМ различных классов.

2






Параллельные системы

Параллельная и конвейерная обработка данных. Закон Амдала.

2










Кластерная архитектура. Специальные требования. Сравнение с SMP и NUMA-системами.

2






Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС)

Организация многопроцессорных систем. Симметричные системы. Особенности ОС многомашинных комплексов. Информационная целостность.

2






















Итого:




36

0


















4.2. Разделы дисциплины и виды занятий



№ п/п

Наименование раздела дисциплины (модуля)

ЛК1

ЛР

Семинар

(реферат-доклад)

КP

ТК

СР

1.

Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов

+










+

+

2.

Функциональная и структурная организация процессора

+







+

+




3.

Организация памяти ЭВМ.

+




+




+




4.

Организация прерываний в ЭВМ


+




+

+

+




5.

Организация ввода-вывода

+







+

+




6.

Периферийные устройства

+




+




+

+

7.

Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов

+




+




+

+

8.

Параллельные системы

+




+




+




9.

Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС)

+




+




+

+




  1. Лабораторные занятия

№ п/п

Наименование раздела дисциплины (модуля)

Наименование лабораторных работ

Трудоемкость

часы

з.е.



Организация ввода-вывода


Организация прерываний в ЭВМ

Порт ввода-вывода. Моделирование режимов работы. Передача информации. Режим управляющего слова.

8






Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов

Моделирование процесса выполнения микроопераций микропроцессором по заданным условиям.

12






Периферийные устройства

Разработка и моделирование схем передачи n-разрядной информации на заданное количество n-разрядных периферийных устройств. Выбор оптимального цикла передачи.

8






Организация памяти ЭВМ

Оперативная память. Моделирование процесса передачи информации в зависимости от типа операции (чтение/запись).

8







Итого:

36







  1. Примерная тематика курсовых проектов (работ)- не предусмотрены




  1. Образовательные технологии

На лекционных и практических занятиях используется активная и интерактивная формы проведения занятий. На лабораторных работах выполняются задания по разработке моделирующих программ с использованием современных пакетов, предназначенных для создания и редактирования схем и динамических диаграмм.


  1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


К ежемесячному контролю относится контроль выполнения лабораторных работ.. Рубежный контроль осуществляется посредством выполнения тестовых заданий по пройденной теме. Итоговый контроль осуществляется приемом расчетно-графической работы и экзамена.


Экзамен


  1. Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов




    1. Основные понятия и определения. Классификация МПС-средств. Основные характеристики.

    2. Схемы сопряжения устройств с системой – типовые решения.

    3. Производительность, показатели производительности. Методы тестирования производительности.

  1. Функциональная и структурная организация процессора




      1. Логическая, функциональная структура процессора.

      2. Структурная организация

      3. Стадии выполнения команды

      4. Устройство управления

      5. Микропрограммный и программный методы управления




  1. Системные ресурсы




  1. Организация пространства памяти. Принципы кэширования.

  2. Организация пространства ввода вывода

  3. Организация прерываний в ЭВМ: прерывания, прямой доступ, программно-управляемый, поллинг.

  4. Внешние интерфейсы. SCSI. FireWare.

  5. Периферийные устройства.




  1. Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов

    1. CISC RISC MISC- архитектура.

    2. Концепции конвейерной и параллельной обработки.

    3. Процессоры Intel. Регистровая модель. Защищенный режим. Обработка прерываний. Формат команд, режимы адресации.

    4. Процессор Power PC. Регистровая модель. Организация КЭШа. Обработка прерываний. Формат команд, режимы адресации.

    5. Сравнительные характеристики




  1. Параллельные системы

      1. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС). Классификация.

      2. Мультипроцессорные системы. Симметричные. SMP-системы. NUMA-системы. Векторные.

      3. Кластерная архитектура.


^ Практические задачи


Вариант 1. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .



А= 23. Адрес числа ВАС6.

В= 24. Адрес числа ВАС7.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 2EF.

Сохранить результат в АС.


Вариант 2. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


Адрес числа A EFF.

Адрес числа C AB5.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 1034.

Результат поместить по адресу EFF.


Вариант 3. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=25. Адрес числа EA8F.

В=34. Адрес числа EA90.


Поместить результат по адресу EA91.

Состояние программного счетчика на момент выполнения программы EFFF.


Вариант 4. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения:

Выполнить программу решения выражения:


А=172. Адрес числа A8A.

В=21. Адрес числа A8B.

С=75. Адрес числа A8C.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 128.

Сохранить результат в AC.


Вариант 5. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=39.

В=41.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 10EF.

Сохранить результат в памяти.


Вариант 6. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=88. Адрес числа 10B.

В= 121. Адрес числа 10C.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 2238.

Сохранить результат по адресу 2BF.


Вариант 7. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=125. Адрес числа 3EF.

В=34. Адрес числа 3FF.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 10A.

Сохранить результат по адресу 3FF.


Вариант 8. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения:


^ Адрес числа В: 13E.

Адрес числа С: 13F.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 5BC.

Сохранить результат в ОП по адресу 5BC.


Вариант 9. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения:




В=36. Адрес числа 201.

С=115. Адрес числа 202.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 241.

Сохранить результат в ОП по адресу 202.


Вариант 10. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=42. Адрес числа 8DE.

В=37. Адрес числа 8DF.

С=38. Адрес числа 8E0.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы C8E.

Сохранить результат в AC.


Вариант 11. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения: .


А=52.

В=58.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 87.

Сохранить результат в ОП.


Вариант 12. Смоделировать выполнение процессором пошаговых действий при выполнении программы решения выражения:




А=00100. Адрес числа 9EF.

С=10111. Адрес числа 9EF.


Состояние программного счетчика на момент выполнения программы 2ED.

Сохранить результат по адресу 9EF.



  1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

9.1. Основная и дополнительная литература:


№№ п-п

Автор и наименование

Вид пособия

Год издания

Кол-во
экз. в библиотеке




Основная










Л-1

И.А. Базарова "Организация ЭВМ и систем" - Ухта: Институт управления, информации и бизнеса, 97с.

УП

2003

50

Л-2

М.Гук "Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия" - СПб: «Издательство «Питер», 816с.

Др.

1999

2

Л-3

Уильям Столлингс "Структурная организация и архитектура компьютерных систем", 5-е издание – Москва: Издательский дом «Вильямс», 896с.

УП

2002

1



















Дополнительная










Л-4

М.Гук "Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium" – СПб: «Издательство «Питер», 288с.

Др.

1999

1

Л-5

М.Минаси «Модернизация и обслуживание ПК. Полное руководство» - К.: ВЕК+, М.: ЭНТРОП, М.: Бином-Универсал, 944с.

Др.

1998

1

Л-6

Издания журналов "Мир ПК", "Byte", ''PCworld ''

Др.

-

-

Л-7

Бр.Фафенбергер, Дэвид Уолл "Толковый словарь по компьютерным технологиям и Internet", 6-е издание – К.: Диалектика, 480с.

Др.

1996

1

Л-8

Е.П.Угрюмов «Цифровая схемотехника: Учеб.пособие для вузов» - 2-е изд., - СПб.: БХВ-Петербург, 800с.

УП

2004

1


9.2. Методические пособия и указания

№№ п-п

Наименование

Год издания (состава)

Кол-во
экз.

М-1

И.А. Базарова Организация передачи потока данных через цифровые узлы процессорной системы. Методические указания к выполнению лаб. работ по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» - Ухта: УГТУ

2004

100

М-2

И.А. Базарова Архитектура компьютерных систем. Сборник тестовых заданий - Ухта: УГТУ

2004

100

М-3

И.А. Базарова Архитектура процессорных систем. Методические указания к выполнению контрольных работ - Ухта: УГТУ

2006

65

М-4

И.А. Базарова Моделирование процессов передачи информации в МПС и выполнения микроопераций МП. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» - Ухта:УГТУ

2008

65


9.3. Методические указания по использованию ТСО и ЭВМ

№№ п-п

Наименование

Год издания (состава)

Кол-во
экз.

Т-1

И.А. Базарова Моделирование процессов передачи информации в МПС и выполнения микроопераций МП. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» - Ухта: УГТУ

2008

65


9.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

http://www.intuit.ru/department/

http://dims.karelia.ru/x86/index.shtml

http://www.price.od.ua/articles

ОС Windows XP, CorelDRAW Graphics Suite X3 v13.0 Rus, Photoshop 9 CS2 Rus

Интегрированная среда разработки ПО Delphi 7.0



  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины "ЭВМ и периферийные устройства":

Лекции проводятся в лекционной аудитории 218к, рассчитанной на 50 посадочных мест, площадью 66,9 м2. Аудитория оборудована проектором, экраном, учебной доской, ноутбуком. Лабораторные занятия проводятся в 202к - "Лаборатория компьютерного моделирования магистрального транспорта газа", именная аудитория ООО "Газпром трансгаз Ухта". Площадь 50,6 м2, рассчитана на 10 посадочных мест. Аудитория оборудована: 10 компьютерами на базе процессора Celeron E1400 CPU 2.0 GHz, (RAM) ОЗУ 1 Gb, НDD 160 Gb; 10 мониторами ViewSonic VA1916W 19'. Используется переносной проектор, ноутбук. В классе установлена пластиковая доска, рабочее место преподавателя.


  1. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:


Рабочая учебная программа по дисциплине "ЭВМ и периферийные устройства" составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта ВПО с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению 230100 -Информатика и вычислительная техника и учебного плана по профилю подготовки Автоматизированные системы обработки информации и управления.


Автор: доц. каф. АИС УГТУ ___________________ ( И.А.Базарова )


Рецензент(ы) ______________________________ ( )


Рабочая учебная программа рассмотрена на заседании учебно-методического совета университета протокол № от “ “ ________ 20___ г. и признана соответствующей требования Федерального Государственного образовательного стандарта и учебного плана по направлению 000000.00 "…………………………."

Председатель УМС ______________ Бабаевский П.Г.


Рабочая учебная программа рассмотрена методическим Советом факультета №___ и признана соответствующей требования Федерального Государственного образовательного стандарта и учебного плана по направлению 000000.00 "…………………………."

Декан факультета № ____ _______________ . ( )

Председатель методического Совета факультета № ____ ____________ ( )

Программа согласована с УМУ университета ______________ Козлов Н.А.

1 Используемый вид занятий при прохождении данного раздела помечается знаком “+”





Скачать 310,41 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер310,41 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх