Geum.ru

Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование дисциплины)

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Пояснительная записка
2. Тематический план учебной дисциплины
Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВМ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
Раздел 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОРА
Раздел 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ
Итого за 4 семестр
Раздел 5. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА
Раздел 6. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Итого за 5 семестр
3. Содержание разделов дисциплины.
Лабораторная работа № 2
Самостоятельная работа № 2
Самостоятельная работа № 3
Организация процессора
Раздел 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ
Самостоятельная работа № 7
Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА
Раздел 5. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА
Раздел 6. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
4. Средства обеспечения дисциплины
...
Полное содержание
Подобный материал:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Орский индустриальный колледж»




РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


«АРХИТЕКТУРА ЭВМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ»

(наименование дисциплины)


080802 «Прикладная информатика (по отраслям)»

(наименование специальности)

Заочное отделение


базовый

(уровень СПО)


2009 г.



Одобрена предметной (цикловой) комиссией информационных технологий


Председатель

________________________

Фрейз И.И.
Составлена в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 080802


Заместитель директора по УМР

__________________________

Селезнева С.В.



Автор:

преподаватель ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж»
Черников Е.В.
  1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Программа учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 080802 «Прикладная информатика (по отраслям)» базового уровня среднего профессионального образования и является единой для всех форм обучения.

Целью преподавания учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» является обеспечить приобретение знания по структуре и принципах работы вычислительных систем разного назначения, о методах исследования вычислительных систем, об основах их проектирования и привить навыки по использованию этих знаний для решения практических задач.

При преподавании учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» ставятся следующие задачи:
  • ознакомить студентов с традиционными вычислительными архитектурами (CISC и RISC);
  • рассмотреть взаимосвязь архитектуры и компиляторов языков высокого уровня;
  • привести сведения о различных протоколах передачи данных, дать понятие пакетной передачи и защиты информации;
  • обучить студентов различным подходам, используемым при создании и эксплуатации современных ЭВМ и сетей на их основе;
  • привить студентам умение самостоятельно изучать учебную и научную литературу в области информатики.

В результате изучения дисциплины у студентов должны быть сформированы представления:
  • о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности;
  • о способах обработки информации;
  • о принципах системной организации вычислительных средств;
  • о программировании и алгоритмах функционирования;
  • об основных проблемах и перспективах развития ЭВМ и вычислительных систем;
  • о современном состоянии развития вычислительных систем, сетей ЭВМ и средств телекоммуникаций.

После изучения дисциплины студент должен приобрести систематизированные знания в следующих областях:
  • основных архитектур вычислительных систем;
  • параллельного программирования;
  • вычислительных сетей и средств телекоммуникаций;

и должен знать:
  • виды информации и способы ее представления в ЭВМ;
  • классификацию и типовые узлы вычислительной техники (ВТ);
  • архитектуру электронно-вычислительных машин и вычислительных систем;
  • назначение и принципы действия отдельных архитектурных конфигураций;

После изучения дисциплины студент должен:
  • приобрести навыки работы с отечественным и зарубежным информационно-справочным материалом;
  • уметь выбрать структуру ВС и режим ее функционирования;
  • выбрать необходимый набор и структуру компонентов программного обеспечения ЭВМ;
  • оценить проектируемую им ЭВМ с точки зрения быстродействия, стоимости и надежности;

и уметь:
  • выбирать рациональную конфигурацию оборудования в соответствии с решаемой задачей;
  • обеспечивать совместимость аппаратных и программных средств ВТ.

В процессе изучения курса используются знания по таким дисциплинам, как «Информатика», «Операционные системы и среды», «Основы алгоритмизации и программирования», «Дискретная математика».

Знания, умения и навыки, полученные студентами в результате усвоения материала дисциплины, могут быть использованы ими во всех видах деятельности в соответствии с Государственным образовательным стандартом базового уровня среднего профессионального образования.

Дисциплина «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» изучается в 4 и 5 семестрах, после изучения дисциплины «Информатика», параллельно с дисциплиной «Основы алгоритмизации и программирования».

По окончании изучения дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» проводится экзамен в 5 семестре и зачет в 4 семестре.

Методика преподавания дисциплины строится на сочетании лекций (6ч.) и лабораторных работ (10ч.). Важной методической особенностью является интенсификация самостоятельной работы студентов (102ч.).

Материал дисциплины является опорным для изучения всех общепрофессиональных и специальных дисциплин.

В дисциплине существенным образом используется материал, изученный ранее в дисциплине «Информатика».

2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


№ п/п
Тема
Максимальная учебная нагрузка студента
Количество аудиторных часов при очной форме обучения

всего
Лабораторные работы
Курсовое проектирование
Самостоятельная работа студента

1
2
3
4
5
6
7

4 семестр

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВМ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ



6
10



20

Тема 1.1
Поколения ЭВМ. Основные характеристики ЭВМ. Классификация ЭВМ.



2
2



4

Тема 1.2
Основные компоненты современного персонального компьютера.



2
4



8

Тема 1.3
Логические узлы ЭВМ



2
4



8

Раздел 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОРА












14

Тема 2.1
Структурная схема процессора












4

Тема 2.2
Взаимодействие функциональных блоков процессора при выполнении команд.












6

Тема 2.3
Особенности структуры процессоров различных ЭВМ и микропроцессоров












4

Раздел 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ












24

Тема 3.1
Общие сведения и классификация устройств памяти. Иерархическая структура устройств памяти ЭВМ. Виды запоминающих устройств (ЗУ), их параметры












4

Тема 3.2
Конструктивные особенности различных видов запоминающих устройств












4

Тема 3.3
Статические ЗУ с произвольным доступом, их структура, режимы работы, параметры, обозначение на принципиальных и функциональных схемах












8

Тема 3.4
Динамические ЗУ, структура, режимы работы, параметры












4

Тема 3.5
Энергозависимые ЗУ – разновидности, структура, параметры, режимы работы












4

Итого за 4 семестр



6
10



58




1
2
3
4
5
6
7

5 семестр

Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА












24

Тема 4.1
Типы используемых каналов передачи данных и распространенные интерфейсы, параметры, требования, особенности реализации












4

Тема 4.2
Основы организации интерфейсов. Системные интерфейсы ЭВМ












8

Тема 4.3
Модель канала ввода-вывода. Организация интерфейса ввода-вывода












8

Тема 4.4
Примеры внешних запоминающих устройств, их конструктивные особенности












4

Раздел 5. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА












8

Тема 5.1
Общие понятия о периферийных устройствах












4

Тема 5.2
Периферийные устройства персональных компьютеров












4

Раздел 6. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ












12

Тема 6.1
Вычислительные системы: понятие, структура.












8

Тема 6.2
Организация вычислений в вычислительных системах












4

Итого за 5 семестр












44

итого



6
10



102

3. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ.


Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВМ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

Дидактические единицы раздела

ЭВМ. Поколение ЭВМ. Характеристики ЭВМ. Классификации ЭВМ. Области применения ЭВМ. Архитектура ЭВМ. Логические узлы ЭВМ. Логические узлы ЭВМ и их классификация. Сумматоры, дешифраторы, программируемые логические матрицы, их назначение и применение Персональный компьютер. Аппаратное обеспечение. Периферийные устройства.


Тема 1.1

Поколения ЭВМ. Основные характеристики ЭВМ. Классификация ЭВМ.

Студент должен иметь представление:
  • о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности.

Студент должен знать:
  • поколения ЭВМ,
  • элементную базу каждого поколения,
  • классификации ЭВМ,
  • основные характеристики ЭВМ,
  • логические элементы ЭВМ;
  • основные логические узлы ЭВМ,
  • составлять схемы простых логических узлов ЭВМ.

Студент должен уметь:
  • различать виды ЭВМ по поколениям, по видам.

Лабораторная работа № 1: сравнение ЭВМ разных поколений.

Самостоятельная работа № 1: Поколения ЭВМ. Основные характеристики ЭВМ. Классификация ЭВМ.


Тема 1.2

Основные компоненты современного персонального компьютера.

Студент должен знать:
  • принцип открытой архитектуры,
  • платформы ЭВМ,
  • состав персонального компьютера,
  • обозначения компонентов персонального компьютера,
  • характеристики компонентов персонального компьютера,
  • периферийные устройства персонального компьютера,
  • расположение компонентов персонального компьютера.

Студент должен уметь:
  • комплектовать персональный компьютер по прайсам, согласно предъявляемым требованиям,
  • различать компоненты персонального компьютера друг от друга.

Лабораторная работа № 2: арифметические основы ЭВМ.

Лабораторная работа № 3: изучение состава системного блока современного персонального компьютера.

Самостоятельная работа № 2: СуперЭВМ: характеристики, использование.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками, аналитическая обработка текста (реферирование).


Тема 1.3

Логические узлы ЭВМ.

Студент должен знать:
  • логические элементы ЭВМ;
  • основные логические узлы ЭВМ,
  • принципиальные схемы построения логических элементов,
  • правила построения комбинационных схем.

Студент должен уметь:
  • Строить логические схемы устройств,
  • Строить комбинационные схемы,

Лабораторная работа № 4: построение комбинационных схем.

Лабораторная работа № 5: построение сложных комбинационных схем.

Самостоятельная работа № 3: арифметические действия с числами (не десятичная система счисления).

Составление таблиц для систематизации учебного материала; решение вариативных задач и упражнений.


Раздел 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОРА

Дидактические единицы раздела

Реализация принципов фон Неймана в ЭВМ. Структура процессора. Устройство управления: назначение и упрощенная функциональная схема. Регистры процессора: сущность, назначение, типы. Регистры общего назначения, регистр команд, счетчик команд, регистр флагов.

Структура команды процессора. Цикл выполнения команды. Понятие рабочего цикла, рабочего такта. Принципы распараллеливания операций и построения конвейерных структур. Классификация команд. Системы команд и классы процессоров: CISC, RISC, MISC, VLIM.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ): назначение и классификация. Структура и функционирование АЛУ.

Интерфейсная часть процессора: назначение, состав, функционирование. Организация работы и функционирование процессора


Тема 2.1

Структурная схема процессора

Студент должен знать:
  • принципы фон Неймана;
  • упрощенную функциональную схему процессора;
  • регистры процессора;
  • классификация команд процессора,
  • арифметико-логическое устройство (АЛУ).

Студент должен уметь:
  • строить принципиальную схему АЛУ,
  • строить принципиальную схему взаимодействия узлов ЭВМ с процессором, на основе принципов фон Неймана.

Самостоятельная работа № 4: Структурная схема процессора

Тема 2.2

Взаимодействие функциональных блоков процессора при выполнении команд.

Студент должен знать:
  • структуру команды процессора;
  • понятие рабочего цикла, рабочего такта
  • регистры процессора;
  • классификация команд процессора,
  • системы команд и классы процессоров: CISC, RISC, MISC, VLIM

Студент должен уметь:
  • классифицировать команды процессора,
  • различать наборы команд процессоров фирм Intel и AMD.

Самостоятельная работа № 5: Взаимодействие функциональных блоков процессора при выполнении команд.


Тема 2.3

Особенности структуры процессоров различных ЭВМ и микропроцессоров.

Студент должен знать:
  • интерфейсная часть процессоров,
  • функционирование процессоров.

Самостоятельная работа № 6: процессоры различных фирм: сравнительный анализ характеристик.

Составление таблиц для систематизации учебного материала;

изучение нормативных материалов.


Раздел 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ

Дидактические единицы раздела

Иерархическая структура памяти. Основная память ЭВМ. Оперативное и постоянное запоминающие устройства: назначение и основные характеристики.

Организация оперативной памяти. Адресное и ассоциативное ОЗУ: принцип работы и сравнительная характеристика. Виды адресации. Линейная, страничная, сегментная память. Стек. Плоская и многосегментная модель памяти.

Кэш-память: назначение, структура, основные характеристики. Организация кэш-памяти: с прямым отображением, частично-ассоциативная и полностью ассоциативная кэш-память.

Динамическая память. Принцип работы. Обобщенная структурная схема памяти. Режимы работы: запись, хранение, считывание, режим регенерации. Модификации динамической оперативной памяти. Основные модули памяти. Наращивание емкости памяти.

Статическая память. Применение и принцип работы. Основные особенности. Разновидности статической памяти.

Устройства специальной памяти: постоянная память (ПЗУ), перепрограммируемая постоянная память (флэш-память), видеопамять. Назначение, особенности, применение. Базовая система ввода/вывода (BIOS): назначение, функции, модификации


Тема 3.1

Общие сведения и классификация устройств памяти. Иерархическая структура устройств памяти ЭВМ. Виды запоминающих устройств (ЗУ), их параметры

Студент должен знать:
  • классификацию памяти;
  • основные характеристики памяти;
  • виды памяти, используемой в персональном компьютере.

Студент должен уметь:
  • подбирать память для соответствующего персонального компьютера,
  • ориентироваться в характеристиках памяти.

Самостоятельная работа № 7: кэш-память: назначение, характеристики.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками, аналитическая обработка текста (реферирование).


Тема 3.2

Конструктивные особенности различных видов запоминающих устройств

Студент должен знать:
  • типы микросхем используемых для различных видов запоминающих устройств;
  • режимы считывания;
  • режимы записи.

Студент должен уметь:
  • подключать различные виды ЗУ к персональному компьютеру,
  • увеличивать ОЗУ персонального компьютера.
  • конструктивно различать все виды ЗУ.

Самостоятельная работа № 8: Конструктивные особенности различных видов запоминающих устройств


Тема 3.3

Статические ЗУ с произвольным доступом, их структура, режимы работы, параметры, обозначение на принципиальных и функциональных схемах

Студент должен знать:
  • режимы работы статической памяти;
  • виды статической памяти;
  • характеристики статической памяти.

Самостоятельная работа № 9: Статические ЗУ с произвольным доступом, их структура, режимы работы, параметры, обозначение на принципиальных и функциональных схемах


Тема 3.4

Динамические ЗУ, структура, режимы работы, параметры. Структура и принципы построения динамических ОЗУ

Студент должен знать:
  • режимы работы динамической памяти;
  • виды энергозависимой памяти;
  • характеристики энергозависимой памяти.

Самостоятельная работа № 10: Динамические ЗУ, структура, режимы работы, параметры. Структура и принципы построения динамических ОЗУ


Тема 3.5

Энергозависимые ЗУ – разновидности, структура, параметры, режимы работы

Студент должен знать:
  • режимы работы энергозависимой памяти;
  • виды энергозависимой памяти;
  • характеристики энергозависимой памяти.

Студент должен уметь:
  • записывать информацию на энергозависимую память,
  • восстанавливать информацию с энергозависимой памяти,
  • знать особенности флэш-памяти AMD и Intel.

Самостоятельная работа № 11: BIOS и CMOS.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА

Понятие интерфейса. Классификация интерфейсов. Организация взаимодействия ПК с периферийными устройствами. Чипсет: назначение и схема функционирования.

Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Интерфейсные шины и связь с системной шиной. Системная плата: архитектура и основные разъемы.

Внутренние интерфейсы ПК: шины ISA, E ISA, VCF, VLB, PCI, AGP, PCI-E и их характеристики.


Тема 4.1

Типы используемых каналов передачи данных и распространенные интерфейсы, параметры, требования, особенности реализации.

Студент должен знать:
  • понятие интерфейса;
  • понятие системной шины;
  • классификация интерфейсов;
  • характеристики интерфейсов.

Студент должен уметь:
  • определять по конструктивным особенностям интерфейсы ПК;
  • определять структуру системной платы.

Самостоятельная работа № 12: параллельные и последовательные порты и их особенности работы.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Тема 4.2

Основы организации интерфейсов. Системные интерфейсы ПК.

Студент должен знать:
  • характеристики системных интерфейсов ПК;
  • конструктивное их расположение.

Студент должен уметь:
  • сравнивать производительность системных интерфейсов ПК.

Самостоятельная работа № 13: Wi-Fi: описание технологии.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Тема 4.3

Модель канала ввода-вывода. Организация интерфейса ввода-вывода.

Студент должен знать:
  • магистрально-модульный принцип взаимодействие интерфейсов;
  • интерфейсная шина, подключение устройств к ней.

Самостоятельная работа № 14: Модель канала ввода-вывода. Организация интерфейса ввода-вывода.


Тема 4.4

Примеры внешних запоминающих устройств, их конструктивные особенности.

Студент должен знать:
  • способы хранения информации на внешних носителях,
  • способы нанесения информации на диски различных типов, на магнитную ленту.

Студент должен уметь:
  • восстанавливать потерянные данные с внешних носителей,
  • производить зеркалирование данных.

Самостоятельная работа № 15: Принцип хранения информации на HDD.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками


Раздел 5. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI. Современная модификация и характеристики интерфейсов IDE/ATA и SCSI.

Внешние интерфейсы компьютера. Последовательные и параллельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232: назначение, структура кадра данных, структура разъемов. Параллельный порт ПК: назначение и структура разъемов.

Интерфейс клавиатуры AT и PS/2. Контроллер интерфейса клавиатуры и мыши 8042/8242.

Назначение, характеристики и особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394 (FireWire). Интерфейс стандарта 802.11 (Wi-Fi).


Тема 5.1

Общие понятия о периферийных устройствах.

Студент должен знать:
  • интерфейсы IDE, SCSI, SATA, SATA2;
  • интерфейс клавиатуры и манипулятора «мышь»;
  • интерфейсы принтеров и плоттеров,
  • различия между последовательными и параллельными интерфейсами.
  • сетевые интерфейсы.

Студент должен уметь:
  • конструктивно различать интерфейсы ПК;
  • подключать периферийные устройства к ПК;
  • производить настройку периферийных устройств ПК.

Самостоятельная работа № 16: PosrScript – принтеры, технологические особенности печати.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Тема 5.2

Периферийные устройства персональных компьютеров.

Студент должен знать:
  • виды и принцип работы принтеров;
  • виды и принцип работы мониторов;
  • виды и принцип работы манипуляторов,
  • виды и принцип работы клавиатур,
  • виды и принцип работы беспроводных устройств.

Студент должен уметь:
  • конструктивно различать интерфейсы ПК;
  • подключать периферийные устройства к ПК.

Самостоятельная работа № 17: Устройства ввода информации: графические планшеты, сканеры, фотоаппаратура.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Раздел 6. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Назначение и характеристики ВС. Организация вычислений в вычислительных системах. ЭВМ параллельного действия, понятия потока команд и потока данных. Ассоциативные системы. Матричные системы.

Конвейеризация вычислений. Конвейер команд, конвейер дан­ных. Суперскаляризация.

Классификация ВС в зависимости от числа потоков команд и данных: ОКОД (SISD). ОКМД (SIMD), МКОД (MISD), МКМД (MIMD).

Классификация многопроцессорных ВС с разными способами реализации памяти совместного использования: UMA, NUMA, СОМА. Сравнительные характеристики, аппаратные и программные особенности.

Классификация многомашинных ВС: МРР, NDW и COW. Назначение, характеристики, особенности. Примеры ВС различных типов. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.


Тема 6.1

Вычислительные системы: понятие, структура. Классификация вычислительных систем

Студент должен знать:
  • классификацию ВС;
  • примеры ВС различных типов.

Студент должен уметь:
  • выбирать тип вычислительной системы в соответствии с решаемой задачей.

Самостоятельная работа № 18: Выбор вычислительной системы. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.

Ознакомление с нормативными документами; учебно-исследовательская работа, работа со справочниками.


Тема 6.2

Организация вычислений в вычислительных системах

Студент должен знать:
  • понятие потока команд;
  • понятие потока данных;
  • типы вычислительных систем;
  • архитектурные особенности вычислительных систем.

Самостоятельная работа № 19: Организация вычислений в вычислительных системах


4. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Средства обеспечения дисциплины
  1. Электронные учебники.
  2. Персональные компьютеры.
  3. Интегрированные распределенные обучающие среды.
  4. Интернет – серверы.
  5. Мультимедийные компьютерные обучающие программы.
  6. Научное ПО.
  7. Офисные пакеты.
  8. Сетевые операционные системы.


4.2. Перечень лабораторных работ
  1. Сравнение ЭВМ разных поколений.
  2. Арифметические основы ЭВМ.
  3. Изучение состава системного блока современного персонального компьютера.
  4. Построение комбинационных схем.
  5. Построение сложных комбинационных схем.
  6. Сравнение характеристик ОЗУ персонального компьютера.
  7. Тестирование ОЗУ различных типов.
  8. Тестирование энергозависимых ЗУ.
  9. Назначение интерфейсов персонального компьютера.
  10. Сравнительный анализ интерфейсов ввода-вывода современного персонального компьютера.
  11. Сравнительный анализ внешних запоминающих устройств.
  12. Принтеры: виды, конструктивные особенности, характеристики.
  13. Мониторы: виды, конструктивные особенности, характеристики.
  14. Клавиатуры: виды, конструктивные особенности, характеристики.
  15. Модемы: виды, конструктивные особенности, характеристики.


4.3. Перечень тем рефератов для самостоятельной работы:
  1. Автоматизированные системы управления.
  2. Автоматизированные системы научных исследований.
  3. Компьютерная революция: социальные перспективы и последствия.
  4. Аппаратная защита информации в Internet.
  5. Передача информации: характеристика устройств.
  6. Передача, преобразование, хранение и использование информации в технике.
  7. Принципы представления данных и команд в компьютере.
  8. Построение и использование компьютерных моделей.
  9. Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности.
  10. Мультимедиа технологии.
  11. Подходы к оценке количества информации.
  12. История развития ЭВМ.
  13. Современное состояние электронно-вычислительной техники.
  14. Классы современных ЭВМ.
  15. Вредное воздействие компьютера. Способы защиты.
  16. Суперкомпьютеры и их применение.
  17. Ноутбук – устройство для профессиональной деятельности.
  18. Карманные персональные компьютеры.
  19. Основные типы принтеров.
  20. Сканеры и программное обеспечение распознавания символов.
  21. Сеть Интернет и киберпреступность.
  22. Компьютерная графика на ПЭВМ.
  23. WWW. История создания и современность.
  24. Проблемы создания искусственного интеллекта.
  25. Системы электронных платежей, цифровые деньги.
  26. Устройства ввода информации.
  27. Основные этапы развития ЭВМ. Особенности ЭВМ 5-го поколения.
  28. Архитектура современных процессоров 5-го и 6-го поколений для персональных ЭВМ.
  29. Современные направления развития внутренней памяти ЭВМ.
  30. Оптические ЭВМ.
  31. Нейрокомпьютеры и нейронные сети
  32. Цифровизация и интеллектуализация телефонной связи.
  33. Системы мобильной связи.
  34. Современные направления развития систем спутниковой связи (проекты «Иридиум», «Глобалстар», «Сигнал», «Гонец» и др.)
  35. Системы передачи неподвижных (телекс, факсимильная связь и др.) и подвижных оптических изображений (телевидение, видеотелефон).
  36. Современные технологии компьютерных коммуникаций:
  37. Современные методы и средства передачи данных по телефонной сети с использованием модемов.
  38. Алгоритмы сжатия (компрессии) данных.
  39. Основные принципы построения и использования локальных вычислительных сетей.
  40. Беспроводные локальные вычислительные сети: проблемы и достижения.
  41. Современный уровень развития волоконно-оптических линий связи.
  42. Электронная почта, электронные доски объявлений (BBS), телеконференции USENET и Inter Relay Chat (IRC), Internet-телефония
  43. Удалённый доступ к базам данных (FTP,WWW и Gopher-серверы).
  44. Современные направления развития устройств ручного ввода текстовой информации.
  45. Средства автоматического чтения текстовой информации.
  46. Координатные манипуляторы.
  47. Полуавтоматические устройства ввода графической информации (графические планшеты).
  48. Автоматические устройства ввода графической информации (сканеры).
  49. Проблемы и достижения ввода и распознавания речи.
  50. Ввод музыки и звуковой информации.
  51. Ввод движущихся изображений (видеосигналов).
  52. Особые способы ввода информации (тактильный ввод, ввод информации от биотоков мозга и др.).
  53. Вывод синтезированной речи.
  54. Методы и средства вывода звука и музыки.
  55. Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Мониторы.
  56. Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Видеоадаптеры.
  57. Отображение видеоинформации с помощью средств коллективного пользования.
  58. Вывод графической информации с помощью графопостроителей.
  59. Сравнительный анализ черно-белых печатающих устройств.
  60. Современные технологии и средства цветной печати.
  61. Вывод синтезированной речи.
  62. Методы и средства вывода звука и музыки.
  63. Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Мониторы.
  64. Современные технологии вывода информации на экран дисплея. Видеоадаптеры.
  65. Отображение видеоинформации с помощью средств коллективного пользования.
  66. Вывод графической информации с помощью графопостроителей.
  67. Сравнительный анализ черно-белых печатающих устройств.
  68. Современные технологии и средства цветной печати.



4.4. Перечень вопросов к экзамену по всему курсу.

  1. Понятие архитектуры ВС.
  2. Классификация ВС. Классическая структура ВС (структура Фон Неймана).
  3. Архитектура как набор взаимодействующих компонентов.
  4. Архитектура как интерфейс между уровнями физической системы.
  5. Архитектура системы команд.
  6. Структура микропроцессора.
  7. Методы адресации.
  8. Принципы организации основной памяти.
  9. Принципы организации КЭШ-памяти.
  10. Принципы организации памяти в современных компьютерах.
  11. Виртуальная память.
  12. Организация защиты памяти.
  13. Концепция виртуальной памяти.
  14. Страничная организация памяти.
  15. Сегментация памяти.
  16. Системные шины.
  17. Локальные шины.
  18. Основные типы устройств ввода/вывода.
  19. Система прерываний в ЭВМ.
  20. Процессоры с архитектурой 80х86.
  21. Процессоры с архитектурой Pentium.
  22. Понятие процесса в ВС, его возможные состояния.
  23. Свойства и классификация процессов.
  24. Определение ресурса. Классификация ресурсов.
  25. Концепция виртуализации.
  26. Средства взаимодействия пользователя с ВС.
  27. Материнская плата.
  28. Системная шина. Модули памяти.
  29. CPU. ROM BIOS.
  30. Контроллеры IDE, SCSI.
  31. Порты LPT, COM.
  32. Параллельный и последовательный интерфейсы.
  33. Модемы. Мультимедиа.
  34. Накопители информации на магнитных дисках.
  35. Винчестеры, стримеры.
  36. Накопители информации на оптических дисках.
  37. Приводы для чтения/записи информации с оптических накопителей.
  38. Клавиатура. Мышь.
  39. Световое перо. Сенсорные экраны.
  40. Трекбол. Дигитайзеры.
  41. Сканеры. Плоттеры.
  42. Видеомониторы. Видеокарты.
  43. Матричные принтеры.
  44. Струйные принтеры.
  45. Лазерные принтеры.
  46. Понятие компьютерной сети. Назначение компьютерной сети.


4.6. Рекомендуемая литература
  1. Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005.
  2. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2002.
  3. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. – 4 изд-е. – СПб.: Питер, 2002.


4.7. Дополнительная литература
  1. Пятибратов А.П., Гудыно П.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Финансы и статистика, 2003.
  2. Воеводин В.В. Параллельные вычисления: Учебное пособие для вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
  3. Гук М. Процессоры Pentium III, Athlon и другие. – СПб.: Питер, 2000.
  4. Гук М. Шины PCI, USB и FireWire: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2005.