Вычислительная и микропроцессорная техника
| Вид материала | Программа |
- Учебная программа по дисциплине современная вычислительная и микропроцессорная техника, 116.15kb.
- «Информатика и вычислительная техника», 723.11kb.
- Учебная программа (Syllabus) Дисциплина: Интерфейсы компьютерных систем (iks 3304), 321.31kb.
- Учебная программа (Syllabus) Дисциплина «Инструментальные средства разработки программ», 374.12kb.
- В. Ф. Пономарев математическая логика, 3033.04kb.
- Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» по направлению подготовки дипломированного, 108.6kb.
- Рабочая программа дисциплины «Теория систем» по направлению подготовки дипломированного, 142.63kb.
- Рабочая программа дисциплины «Методы оптимизации» по направлению подготовки дипломированного, 132.79kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине вычислительная математика специальность: 230100, 133.73kb.
- Рабочая программа дисциплины «Параллельные вычислительные процессы» по направлению, 108.72kb.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА
Гуськов Б.Л.
Для очной формы обучения ВСЕГО 150
лекции 44
семинары 26
Всего аудиторных занятий 70
самостоятельная работа 80
Целью изучения дисциплины является ознакомление с физическими основами вычислительных процессов, архитектурными особенностями, устройством процессоров и организацией функционирования вычислительных машин, структурными особенностями и характеристиками систем телекоммуникаций.
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения курса: Математическая логика, Физика, Электротехника.
В результате изучения дисциплины каждый студент должен:
Учащийся должен знать:
Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов, многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры.
- иметь представление о:
- физических основах вычислительных процессов;
- .основах построения и функционирования вычислительных машин.
- знать:
- общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин,
- информационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства.
- архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов, многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры.
- уметь:
- кодировать текстовую информацию;
- анализировать работу логических схем.
Основные виды занятий: лекции и практические занятия.
Основные виды текущего контроля занятий: коллоквиумы.
Основной вид рубежного контроля знаний: зачет.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Введение
Тема 1. Цели и задачи курса
Цели и задачи курса, основные тенденции развития вычислительной техники, история развития вычислительных машин и систем.
Тема 2. Общие сведения о структуре ЭВМ
Структура типовой ЭВМ, назначение и параметры основных узлов и элементов вычислительной системы.
Тема 3. Формы представления данных в ЭВМ
Принципы кодирования числовой информации, двоичная, восьмеричная, шестна-дцатеричная системы счисления. Представление отрицательных чисел, дополнительный и смещённый коды.
Кодирование текстовой информации, таблица ASCII. Элементы ЭВМ
Тема 4. Принципы построения и состав базовых элементов.
Логические элементы И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, способы описания и анализа работы логических схем, понятие базиса.
Тема 5. Основные понятия, законы и тождества алгебры логики.
Законы: коммутативный (переместительный), ассоциативный (сочетательный), дистрибутивный (распределительный), закон склеивания, закон свёртки, закон де Моргана.
Тема 6. Оптимизация логических выражений, карты Карно.
Понятие о минимизации логических функций, диаграмма Вейча, карты Карно.
Тема 7. Обзор и характеристики основных серий ИС.
Классификация и параметры современных серий интегральных схем.
Особенности схемотехники и применения транзисторно - транзисторной логики (ТТЛ), разновидности ТТЛ и их особенности.
Особенности схемотехники и применения КМОП логики (CMOS), разновидности CMOS и их особенности.
Особенности схемотехники и применения эмиттерно - связанной логики (ЭСЛ).
Маркировка и обозначение ИС иностранного и отечественного производства.
Тема 8. Шифраторы, дешифраторы и преобразователи кодов.
Назначение и особенности применение дешифраторов наиболее распространенных типов. Способы подключения индикаторов различного типа к дешифраторам.
Тема 9. Мультиплексоры, демультиплексоры, мультиплексный канал.
Устройство, логика работы, таблица состояний временная диаграмма, условное графическое обозначение мультиплексора и демультиплексора.
Применение мультиплексоров при построении мультиплексного канала и схем динамической индикации
Тема 10. Триггеры.
Назначение. Классификация. Устройство, логика работы, таблица состояний временная диаграмма, условное графическое обозначение RS триггера, Т триггера, D триггера, Ж триггера, триггера Шмидта.
Тема 11. Регистры.
Назначение, классификация. Устройство, логика работы, таблица состояний временная диаграмма, условное графическое обозначение параллельного регистра, регистра сдвига, универсального регистра
Применение регистров для хранения и преобразования данных.
Тема 12. Счетчики основные типы и характеристики.
Назначение, классификация. Устройство, логика работы, таблица состояний временная диаграмма, условное графическое обозначение двоичного четырёхразрядного счётчика, двоичного реверсивного счётчика, счётчика с пред установкой.
Тема 13. Запоминающие устройства.
Назначение, классификация. Параметры современных запоминающих устройств. Области применения запоминающих устройств различного типа.
Тема 14. Постоянные запоминающие устройства, основные типы и их сравнительные характеристики.
Основные виды энергонезависимой памяти: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory.
Физические принципы, положенные в основу работы энергонезависимой памяти, особенности программирования (записи) и применения.
Тема 15. Оперативные запоминающие устройства, основные типы и их сравнительные характеристики.
Типы оперативной памяти, области применения статической и динамической оперативной памяти.
Физические принципы, положенные в основу работы оперативной памяти, особенности работы различных типов оперативной памяти.
Тема 16. Процессоры и микропроцессоры, классификация и основные типы.
Процессоры и микропроцессоры, классификация, архитектура и особенности системы команд RISC и CISC процессоров, микроконтроллеры и их применение.
Тема 17. Работа процессора, взаимодействие процессора с компонентами вычислительной системы.
Особенности шин процессоров различной архитектур. Взаимодействие процессоров: с памятью различных типов, с портами ввода вывода. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов, многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры. Устройства ввода вывода
Тема 18. Печатающие устройства.
Классификация, принципы работы матричного принтера, термопринтера, электрографического с упрощенной структурной схемой.
Тема 19. Клавиатура
Аппаратная и программная реализация, упрощенные структурные схемы поясняющие принцип и алгоритм поиска нажатых клавиш, подавления дребезга, формирования кодов и передачу информации.
Тема 20. Манипулятор типа «Мышь»
Устройство и принцип работы валкодеров, принцип поочерёдного опроса датчиков, вычисление разрешающей способности, направления и перемещения.
Тема 21. Системная шина
Основные типы системных шин, их особенности, основные сигналы управления на системной шине, сравнение параллельной, последовательной и мультиплексированной шин.
Тема 22. Видеоадаптер
Упрощенная структура, назначение и работа основных узлов, устройство и работа ЦАП и АЦП.
Тема 23. Монитор
Упрощенная структурная схема, работа и назначение основных блоков, взаимодействие с видеоадаптером. Системы питания ЭВМ и их особенности: назначение, сравнение линейных и ключевых систем питания, принципы работы системы питания различных типов.
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
- Вычислительные системы, сети и телекоммуникации А. П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко М «Финансы и статистика» 1998
- Е. Угрюмов ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА Е. «БХВ -Петербург» 2000г.
Дополнительная:
- Пауль Хоровиц, Вильям Хилл "Искусство схемотехники" М. Мир 1999г.
- М. Гук Аппаратные средства IBM PC "ПИТЕР"СПБ 1999
- В. В. Корнеев А. В. Киселёв Современные микропроцессоры «Нолидж» М 1998