Введение в специальность

Вид материала

Программа

Содержание Пояснительная записка Содержание дисциплины Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН И микроэвм различного назначения Подсистем ввода-вывода И многомашинных вычислительных систем Раздел 5. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Примерный перечень практических занятий

Подобный материал:

• Е. В. Арляпова введение в специальность «реклама», 1668.44kb.
• А. К. Мазуров введение в специальность, 3019.75kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины «введение в специальность» для специальности, 107.59kb.
• Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
• Рабочая программа дисциплины Введение в специальность специальность 032001 Документоведение, 55.23kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины Введение в литературоведение Специальность, 711.32kb.
• Учебно методический комплекс по дисциплине «Введение в специальность» Специальность, 2682.27kb.
• Курс Комплексный экзамен по циклам опд, сд и дисциплинам специализации: «Введение, 469.08kb.
• В г. Орске Специальность: 021100 «Юриспруденция» Дисциплина: Уголовное право Курсовая, 432.15kb.
• Введение в специальность, 1423.7kb.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа «Вычислительные и коммуникационные средства радиосистем» разработана для специальности I-39 01 02 Радиоэлектронные системы высших учебных заведений.

Цель изучения дисциплины – получение систематизированных знаний об архитектурах современных универсальных и сигнальных микропроцессоров, микроконтроллеров и вычислительных машин, принципах организации вычислительных систем и сетей, а также коммуникационных средств (интерфейсам) для межустройственного обмена данными.

В результате изучения дисциплины «Вычислительные и коммуникационные средства радиосистем» студент должен:

знать:

- особенности архитектур и основные технические характеристики современных универсальных и сигнальных микропроцессоров, однокристальных микроконтроллеров и вычислительных машин, а также интерфейсы современных вычислительных машин и принципы организации вычислительных систем и сетей;

уметь анализировать:

- взаимодействие функциональных блоков в вычислительной машине и вычислительной системе;

уметь выбирать:

- структуры вычислительных систем для решения радиотехнических задач, разрабатывать алгоритмы и программы для реализации процедур управления, обработки информации, анализа и генерирования сигналов;

иметь представление:

- о направлениях и перспективах развития микропроцессоров, микроконтроллеров, вычислительных машин и систем.

Программа рассчитана на общий объем 130 учебных часов, в том числе аудиторных - 80.

Содержание дисциплины

ВВЕДЕНИЕ


Цели и задачи дисциплины, ее роль в подготовке специалиста по радиоэлектронным системам. Поколения вычислительных машин. Классификация, области применения и основные характеристики вычислительных машин и систем.


Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН


Понятие об архитектуре вычислительной машины. Структура вычислительной машины. Адресные структуры основных памятей. Проблема выбора структуры и формата команд. Кодирование команд. Способы адресации. Передача управления в программах. Индексация. Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные. Программистские модели машин общего назначения, малых и микроЭВМ. Особенности RISC-архитектуры. Состояние процессора (программы). Вектор (слово) состояния. Организация системы прерывания программ. Рабочий цикл процессора. Совмещение операций. Конвейер команд. Конвейер операций.


Раздел 2. ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУР МИКРОПРОЦЕССОРОВ

И МИКРОЭВМ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ


Классификация микропроцессоров по назначению. Особенности архитектуры, основные параметры и направления развития универсальных однокристальных микропроцессоров семейства i80х86.

Семейство однокристальных микроконтроллеров i8051: области применения, особенности архитектуры, базовое ядро, система команд, особенности портов, основные характеристики.

Сигнальные микропроцессоры: области применения, особенности архитектуры, системы команд, портов ввода-вывода, основные характеристики.

PIC-контроллеры: области применения, особенности архитектуры, системы команд, портов ввода-вывода, основные характеристики.


Раздел 3. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ

ПОДСИСТЕМ ВВОДА-ВЫВОДА


Проблемы и методы организации подсистем ввода-вывода. Прямой доступ к памяти. Принципы построения и структуры подсистем ввода-вывода. Интерфейс "Мультшина" (И-41). Особенности интерфейса "Мультшина-II". CAN-интерфейс. Последовательные интерфейсы RS-232С и RS-485. Параллельный приборный интерфейс IEEE-488. Двухпроводный интерфейс I2C. Однопроводный интерфейс MicroLAN.


Раздел 4. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ

И МНОГОМАШИННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ


Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах и комплексах. Особенности организации отказоустойчивых многопроцессорных вычислительных комплексов. Типы структур многопроцессорных вычислительных систем, ориентированных на достижение сверхвысокой производительности. Конвейерно-векторные суперЭВМ. Концепция вычислительной системы с управлением потоком данных.


Раздел 5. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ


Общие сведения о вычислительных сетях. Классификация вычислительных сетей. Методы передачи данных по каналам связи. Коммутация каналов, сообщений и пакетов. Эталонная логическая модель вычислительной сети и иерархия протоколов. Элементы протоколов. Протоколы управления физическим и информационным каналами и сетью передачи данных. Протокол Х.25. Локальные вычислительные сети. Особенности организации передачи информации в локальных сетях. Методы доступа к моноканалу. Информационно-управляющие локальные сети.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Направления и перспективы развития вычислительных и коммуникационных средств современных радиоэлектронных систем.


Примерный перечень лабораторных работ

1. Исследования метода передачи данных по интерфейсу RS-232.
   
2. Исследование метода передачи данных по двухпроводному интерфейсу I2C.
   
3. Исследование метода передачи данных по однопроводному интерфейсу MicroLan.
   
4. Обмен данными с использованием CAN-интерфейса.
   

Примерный перечень практических занятий

1. Программно-аппаратная модель IBM-совместимого персонального компьютера. Встроенные и внешние средства диагностики вычислительной системы.
   
2. Носители информации. Хранение, способы записи и считывания данных. Методы повышения надежности хранения информации в персональном компьютере.
   
3. Семейство МП Intel 80x86. Математический сопроцессор 80х87. Архитектура, система команд, особенности работы.
   
4. Процессор Pentium. Особенности организации и программирования. Параллельная работа.
   

5. Организация памяти IBM-совместимого компьютера. Виды памяти, аппаратная структура, методы доступа и взаимодействие процессора с памятью. Прямой доступ к ОЗУ.
   
6. Шинная архитектура персонального компьютера. Виды шин, материнская плата. Организация ввода-вывода по шине, обслуживание периферийных устройств.
   
7. Управление последовательным интерфейсом RS-232. Организация связи по последовательному порту.
   
8. Организация локальной сети со свободным доступом.
   

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд. -М.: Энергоатомиздат, 1991.
   
2. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000.
   
3. Эрглис К.Э. Интерфейсы открытых систем.– М.: Горячая линия – Телеком, 2000.
   
4. Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ. - М.: Бином. 1995.
   
5. Ларионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети: Учебник для вузов. - Л.: Энергоатомиздат, 1987.
   
6. Шпаковский Г.И. Архитектура параллельных ЭВМ: Учеб. пособие для вузов. - Мн.: Университетское, 1989.
   
7. Микропроцессорные системы и микроЭВМ в измерительной технике: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. С.А. Филлипкова. -М.:Энергоатомиздат, 1995.
   
8. Лагутенко О.И. Модемы: Справочник пользователя. - СПб.: Лань, 1997.
   

Дополнительная

1. Михальчук и др. Микропроцессоры 80х86, Pentium: Архитектура, функционирование, программирование, оптимизация кода. - Мн.:Битрикс, 1994.
   
2. Фрир Дж. Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.
   
3. Нортон П. Язык ассемблера для IBM PC. - М.: Компьютер. 1993.
   
4. Сташин В.В. и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах/ В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
   
5. Однокристальные микроконтроллеры Microchip: PIC16c8x.: Пер. с англ./ Под ред. А.Н. Владимирова. – Рига.:ORMIX, 1996.
   
6. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990.