Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и сетей» опд. Ф. 10

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Научный редактор Научно-методическим советом специальности 071900 02.03.04, протокол № 5 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ 2.Место дисциплины в учебном процессе и требования к знаниям и умениям выпускника. 3. Объем часов по дисциплине. Тема 3. Информационно-логические основы ЭВМ и систем. Тема 4. Принципы программного управления ЭВМ. Тема 5. Центральный процессор и системная плата Тема 6. Запоминающие устройства ЭВМ Тема 7. Внешние устройства ЭВМ Тема 8. Интерфейсные системы в ЭВМ Тема 9. Режимы работы ЭВМ Тема 10. Элементы программирования на языке 'Ассемблер' для ПК Тема 11. Вычислительные системы Тема 12. Компьютерные сети Тема 13. Надежность и достоверность функционирования и систем 5.Лабораторный практикум. 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.2. Методы и средства обучения. 7. Материально-техническое обеспечение учебного процесса. 8.2. Форма итогового контроля по дисциплине ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа для поступающих на Направления подготовки бакалавров 231000 «Программная, 191.41kb.
• Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование, 304.12kb.
• Рабочая программа дисциплины «проектирование пассивных зданий» Направление подготовки:, 207.21kb.
• Рабочая программа дисциплины архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей, 129.55kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Сетевые технологии» По специальности 230102. 65 Автоматизированные, 210.65kb.
• Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных сетей» для специальности, 325.46kb.
• Неймана Термин «архитектура», 53.96kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Схемотехника эвм" для специальности 22. 01 "эвм, комплексы,, 87.32kb.
• Архитектура ЭВМ, 113.87kb.
• Рабочая программа дисциплины финансовые и коммерческие расчеты на ЭВМ направление подготовки, 228.86kb.

Министерство образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

И ПРОГРАММИРОВАНИЯ

УТВЕРЖДАЮ Проректор

по учебно-методической работе

профессор

________________ Д.В.Шопенко


"____"_________________2004 г.


Рег.№________________


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

«АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СЕТЕЙ»


ОПД.Ф.10

(индекс по ГОС )


071900 – «Информационные системы и технологии»


Санкт-Петербург

2004


Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования к уровню подготовки выпускника по специальности 071900 Информационные системы и технологии № 276 тех/дс от 27 марта 2000 г. и в соответствии с Основной образовательной программой и рабочим учебным планом по специальности 071900 Информационные системы и технологии, утвержденным Ректором СПбГИЭУ.


Составитель:

Профессор, канд. техн. наук

В.Л.Бройдо

Научный редактор:

Доц., канд. экон. наук

Е.В.Стельмашонок

ОБСУЖДЕНО:

на заседании кафедры вычислительных систем и программирования

22.01.04, протокол № 6


ОДОБРЕНО:

Научно-методическим советом специальности 071900 02.03.04, протокол № 5

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

В современной системе подготовки специалистов приоритетным требованием становится формирование информационного мировоззрения в области экономики и управления, которое способствует созданию нового вида профессионально-информационной культуры.

Теоретической основой этого вида культуры специалиста являются знания в области информатики и вычислительной техники, позволяющие сформировать устойчивые умения и навыки работы с компьютером при использовании информационных технологий в различных отраслях экономики.

Курс "Архитектура ЭВМ и сетей" является одной из важнейших составных частей такой подготовки.


Целью преподавания дисциплины " Архитектура ЭВМ и сетей " является:

- формирование профессиональной информационной культуры;

- создание фундаментальной теоретической базы в области новых информационных технологий;

- формирование устойчивых умений и навыков инструментального использования аппаратных и программных средств ЭВМ.


Основными задачами дисциплины являются :

1. приобретение знаний о принципах построения и организации функционирования современных вычислительных машин, систем сетей; об их функциональной и структурной организации, о технико-эксплуатационных показателях средств вычислительной техники;
   
2. получение знаний о принципах программного управления ЭВМ и элементах программирования на машинно-ориентированном языке типа 'Ассемблер';
   
3. выработка умения оценивать технико-эксплуатационные возможности средств вычислительной техники при обработке экономической информации и эффективность различных режимов работы ЭВМ и вычислительных систем; обосновывать выбор технических средств систем обработки данных;
   
4. приобретение теоретических знаний и практических навыков выбора и использования вычислительных систем для обработки различного вида экономической информации на пользовательском уровне.
   

Содержание программы дисциплины "Архитектура ЭВМ и систем" должно определять базовую подготовку студентов специальности 654700 «Информационные системы и технологии» инженерного профиля в процессе формирования устойчивых знаний и практических навыков использования ЭВМ исистем в дальнейшей учебной и научной деятельности при изучении предметных областей инженерного и экономического направления.

Настоящая программа дисциплины является типовой, определяющей общие требования к содержанию курса "Архитектура ЭВМ и систем" для инженерно-экономической подготовки на факультете.

2.МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ ВЫПУСКНИКА.

Изучение дисциплины "Архитектура ЭВМ и систем" проводится в соответствии с графиком учебного процесса и приказом ректора Университета.

Организация преподавания дисциплины предусматривает проведение следующих видов занятий :

- лекционные занятия;

- лабораторные занятия в компьютерных лабораториях /классы ЛВС/;

- самостоятельная работа студентов при подготовке к практическим и лабораторным занятиям на ЭВМ.

Содержание лекционных занятий должно отвечать всем современным научно-методическим требованиям фундаментальности теоретических знаний в области информатики и вычислительной техники в академических учебных заведениях.

Содержание практических занятий должно обеспечивать студентов знаниями основных приемов подготовки информации для решения задач на ЭВМ: постановка задачи, разработка методов (алгоритмов) управления ресурсами рабочей станции (ЭВМ) и сети, описание их на машинно-зависимом или командном языке.

Содержание лабораторных занятий должно формировать практические навыки работы пользователя по оптимальному управлению ресурсами ЭВМ с использованием средств машинно-зависимой языковой системы и командного режима.

3. ОБЪЕМ ЧАСОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.

Смотри таблицу 1.


4. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ.


Тема 1. Введение

Предмет, содержание и методика изучения курса, литература.


Тема 2. Предпосылки создания и ретроспективы развития ЭВМ.

Научные, технические и практические предпосылки создания ЭВМ. Концепции Н. Винера и фон Неймана по архитектуре ЭВМ. Кибернетика и информатика. Информация - важнейший экономический ресурс. Счетные машины – предшественники ЭВМ.

. Измерение информации на синтаксическом, семантическом и прагматическом уровнях. Экономическая информация Показатели качества экономической информации.

Понятие вычислительной системы. ЭВМ как база построения вычислительных систем. Функциональная блок схема ЭВМ. Аналоговые вычислительные машины. Первые автоматические цифровые ЭВМ с хранимой программой. Эволюция ЭВМ и их поколения.


Тема 3. Информационно-логические основы ЭВМ и систем.

Форматы данных современных ЭВМ. Кодирование символьной информации в ПК. Коды ASCII, ДКОИ. Особенности кодирования информации в компьютерных сетях: Unicode.

Логические основы построения ЭВМ. Алгебра логики. Синтез логических и вычислительных схем. Основные логические и запоминающие компоненты ЭВМ и их логическая структура.


Тема 4. Принципы программного управления ЭВМ.

Понятие о команде, системе команд и программе. Структура простейших команд, состав команд. Порядок исполнения команд программы. Роль команд передачи управления при выполнении программ.

Способы адресации данных в ЭВМ. Понятие полного (абсолютного) адреса. Непосредственная, прямая и косвенная адресация; стековая, виртуальная и ассоциативная адресация.

Компиляция, интерпретация и инструментальная отладка программ.

Программное обеспечение ЭВМ и его составляющие.


Тема 5. Центральный процессор и системная плата

Микропроцессоры, их назначение и классификация. Поколения микропроцессоров и их типы.

Логическая структура микропроцессора.

Состав узлов центрального процессора ЭВМ.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ), его типовая блок-схема. Выполнение арифметических операций в АЛУ.

Сверхоперативное запоминающее устройство, его состав и назначение.

Центральное устройство управления (УУ), блок-схема УУ микропрограммного типа, назначение основных блоков УУ и особенности их функционирования.

Важнейшие характеристики микропроцессоров и их рейтинг.

Системные (материнские) платы и их типы.

Системные микросхемы, их модели и функциональные характеристики. Системный и локальные интерфейсы.

Тема 6. Запоминающие устройства ЭВМ

Иерархия запоминающих устройств ЭВМ.

Сверхоперативное запоминающее устройство (микропроцессорная память) и промежуточная регистровая память (КЭШ память) ПК.

Основная память ПК. Оперативные запоминающие устройства, их разновидности, основные принципы построения и характеристики. Относительная, стековая и ассоциативная адресация ячеек оперативной памяти.

Постоянные запоминающие устройства и их назначение.

Логическая структура оперативной памяти.

Адресное пространство микропроцессора, типовое использование сегментов основной памяти.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Запоминающие устройства на магнитных дисках и лентах. Устройства ФЛЭШ памяти.

Винчестеры и накопители на гибких магнитных дисках ПК, особенности их построения. CD и DVD накопители и их виды.

Технико-эксплуатационные характеристики различных типов ВЗУ, файлы, размещение и адресация информации на магнитных дисках.

Тема 7. Внешние устройства ЭВМ

Классификация внешних (периферийных) устройств, их назначение и основные характеристики.

Устройства ввода информации: клавиатура, сканеры, диджитайеры.

Устройства вывода информации: устройства вывода на машинные носители, графопостроители (плоттеры), печатающие устройства.

Видеотерминальные устройства, их назначение, разновидности и основные технико-эксплуатационные характеристики. Видеоадаптеры и видеомониторы (дисплеи) персональных ЭВМ.

Манипуляторы графической информации: джойстик, мышь, трекбол, световое перо.


Тема 8. Интерфейсные системы в ЭВМ

Интерфейсы системные и периферийные.

Системный интерфейс типа "общая шина", локальные и периферийные интерфейсы, контроллеры (адаптеры) внешних устройств ПК. Универсальные последовательные интерфейсы (USB, SATA).

Организация процесса ввода-вывода: ввод-вывод по прерываниям, ввод-вывод с прямым доступом к памяти.


Тема 9. Режимы работы ЭВМ

Однопрограммные и многопрограммные режимы работы ЭВМ.

Совместная работа блоков и узлов однопрограммной ЭВМ по заданной программе.

Режимы пакетной обработки, разделения времени и реального времени. Диалоговый режим работы с ЭВМ.

Система прерываний ЭВМ (на примере ПК): виды прерываний, общая схема процесса прерывания работы программы, слово состояния программы и его роль при прерываниях, вектор-адреса прерываний, программы обработки прерываний, контроллер прерываний.

Понятие приоритета запросов на обслуживание.


Тема 10. Элементы программирования на языке 'Ассемблер' для ПК

Алфавит языка, простые и составные сообщения "Ассемблера": команды, директивы, модификаторы.

Адресация ячеек основной памяти ПК.

Основные команды "Ассемблера" ПК и особенности их использования.

Важнейшие прерывания и служебные функции BIOS и DOS, их использование при программировании процедур ввода-вывода информации.

Элементы программирования простейших выражений, разветвляющихся и циклических процессов, процедур ввода-вывода на языке "Ассемблера".

Взаимодействие узлов и устройств ЭВМ при выполнении основных команд.


Тема 11. Вычислительные системы

Определение, классификация и особенности вычислительных систем (ВС) различных типов. Принцип построения и архитектура многомашинных и многопроцессорных ВС.

Высокопараллельные многопроцессорные вычислительные системы, матричные, конвейерные, потоковые и ассоциативные системы процессоры.

Супер-ЭВМ, особенности архитектуры, основные характеристики.


Тема 12. Компьютерные сети

Определение, назначение, особенности и принципы построения компьютерных сетей (КС). Понятие об архитектуре КС. Линии и каналы связи. Типовые структуры (топология) КС, их достоинства и недостатки. Классификация сетей: локальные, региональные и глобальные КС.

Особенности технического и программного обеспечения КС. Семиуровневая логическая модель управления сетью, иерархия и содержание протоколов сети.


Тема 13. Надежность и достоверность функционирования и систем

Понятие надежности информационных систем (ИС) и основные показатели надежности. Показатели безотказности и алгоритмы их определения. Связь показателей надежности ИС с показателями достоверности ее информации.

Обеспечение надежности и достоверности ИС. Методы борьбы с искажениями информации. Понятие о помехоустойчивом кодировании, примеры кодов.

Защита информации в ИС.

5.ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ.

N n/n	N раздела дисциплины	Наименование лабораторной работы
1	2,4	АОС Инструктор
2	4	Команды DOS
3	5, 6, 7	Тестирование компьютера
4
5	4, 9, 6	Изучение отладчикаDebug
6
7	10	Ввод готовой программы и ее отладка
8	3	Изучение процедур преобразования кодов Str 2 bin и Bin 2 str
9	10	Разработка и отладка программы
10
11
12	4-9,11,12	Поиск информации о новейших компьютерных технологиях
13
14	5-9,11	Профессиональный выбор компьютера

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


6.1. Рекомендуемая литература

6.1.1. Основная

1. Бройдо В.Л. Основы информатики. Учебное пособие. СПб.: СПбГИЭА, 1999.
   
2. Бройдо В.Л. Офисная информационная техника. Учебное пособие. СПб.: СПбГИЭА, 1999
   
3. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуника-ции. Учебник. – СПб.: Питер, 2 издание, 2004.
   
4. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебник. Под ред. Пятибратова А.П. – М.: Финансы и статистика, 1998.
   
5. Информатика. Учебник. Под ред. Макаровой Н.В. М.: Финансы и статистика, 2001.
   
6. Юров В. Язык Ассемблер. – СПб.: Питер, 1999.
   

6.1.2. Дополнительная

1. Бройдо В.Л. Офисная оргтехника для делопроизводства и управления. М.: Издательство “Филин”, 1998.
   
2. Бройдо В.Л. Лабораторный практикум по дисциплине "Вычислительные машины, сети и системы телекоммуникаций. СПб.: СПб.ГИЭУ, 2000.
   
3. Гук М. Аппаратные средства PC. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 1999.
   

6.2. Методы и средства обучения.

Программное обеспечение:


Программы: Instructor, Sysinfo, Masm, Link, Debug, Internet Explorer.


6.3. Использование информационных технологий и активных методов обучения.


Использование персональных компьютеров при выполнении лабораторных работ и сдаче итогового экзамена. Чтение лекций с использованием компьютера и проектора, проведение лабораторных работ в компьютерном классе.


7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА.


Сетевые лаборатории персональных компьютеров класса Pentium III и выше.


8. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ.

8.1. Форма текущего контроля по дисциплине

- прием защиты лабораторных работ (в течение семестра).

8.2. Форма итогового контроля по дисциплине

- зачет (7 семестр).

Таблица 1-Объем часов работы студента по формам обучения, по видам учебных занятий и самостоятельной

работы

Наименование раздела Наименование темы дисциплины	Всего часов	в том числе										Самостоятельная работа по формам обучения
		Аудиторные занятия по формам обучения			из них
					лекции			практические занятия/семинары			Лаборатор. работы и деловые игры для всех форм обучения
		очная	очно-заочная (вечерняя)	заочная	очная	очно-заочная (вечерняя)	заочная	очная	очно-заочная (вечерняя)	заочная		очная	очно-заочная (вечерняя)	заочная
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Введение	0,5	0,5			0,5						0	0
Предпосылки создания ЭВМ	12,5	2,5			2,5						0	10
Информационно-логические основы ЭВМ	15	5			4						1	10
Принципы программного управления ЭВМ	6	6			4						2	0
Центральный процессор	21	6			3						3	15
Запоминающие устройства ЭВМ	9	9			4						5	0
Внешние устройства ЭВМ	9,5	3,5			0,5						3	6
Интерфейсные системы ЭВМ	0,5	0,5			0,5						0	0
Режимы работы ЭВМ	7	7			1						6	0
Элементы программирования на языке “Ассемблер”	30	16			4						12	14
Вычислительные системы	24	4			4						0	20
Компьютерные сети	14	4			2						2	10
Надежность и достоверность информационных систем	14	4			4						0	10
ВСЕГО:	163	68			34						34	95