close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Министерство финансов РФ;doc

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина:
Архитектура компьютерных систем
Современный открытый колледж «СОКОЛ»
Факультет:
Специальность: 230115.51 «Программирование в компьютерных системах»
Дата введения в учебный процесс УлГУ:
«__1_»__сентября___2013_г.
Программа пересмотрена (актуализирована) на заседании УМС ИОО: протокол № ___ от _______
Программа пересмотрена (актуализирована) на заседании УМС ИОО: протокол № ___ от _______
Программа пересмотрена (актуализирована) на заседании УМС ИОО: протокол № ___ от _______
Сведения о разработчиках:
ФИО
Аббревиатура кафедры
Ученая степень,
звание
Петрова Е.С.
Форма А
Страница 1 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
1. Цели и задачи изучения дисциплины.
Учебная дисциплина «Архитектура компьютерных систем» является естественнонаучной
дисциплиной, обеспечивающей общеобразовательный уровень подготовки специалиста.
Основные цели и задачи при изучении данной дисциплины – дать представление о роли и
месте математики в современном мире, общности ее понятий и представлений.
2. Требования к уровню освоения дисциплины:
уметь:
получать информацию о параметрах компьютерной системы;
подключать дополнительное оборудование и настраивать связь между элементами
компьютерной системы;
производить инсталляцию и настройку программного обеспечения компьютерных
систем;
знать:
базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных
систем;
типы вычислительных систем и их архитектурные особенности;
организацию и принцип работы основных логических блоков компьютерных
систем;
процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных архитектур;
основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем;
основные принципы управления ресурсами и организации доступа к этим
ресурсам;
обладать общими компетенциями:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии,
проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и
способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за
них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для
Форма А
Страница 2 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного
развития.
ОК
5.
Использовать
информационно-коммуникационные
технологии
в
профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами,
руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за
результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного
развития,
заниматься
самообразованием,
осознанно
планировать
повышение
квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной
деятельности.
ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных
профессиональных знаний (для юношей).
обладать профессиональными компетенциями:
ПК 1.1. Выполнять разработку спецификаций отдельных компонент.
ПК 1.2. Осуществлять разработку кода программного продукта на основе готовых
спецификаций на уровне модуля.
ПК 1.5. Осуществлять оптимизацию программного кода модуля.
ПК 2.3. Решать вопросы администрирования базы данных.
ПК 2.4. Реализовывать методы и технологии защиты информации в базах данных.
ПК 3.1. Анализировать проектную и техническую документацию на уровне
взаимодействия компонент программного обеспечения.
ПК 3.2. Выполнять интеграцию модулей в программную систему.
ПК 3.4. Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев.
3. Объем дисциплины.
3.1. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Количество часов (форма обучения _очная_____)
Вид учебной работы
В т.ч. по семестрам
Всего по плану
1
2
3
Аудиторные занятия
90
90
Лекции
54
54
Лабораторные и
36
36
Форма А
Страница 3 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
практические занятия
Самостоятельная
работа
Всего часов по
дисциплине
Текущий контроль
(количество и вид)
Курсовая работа
Виды промежуточного
контроля (экзамен,
зачет)
Форма
48
48
138
138
-
-
10
10
экзамен
экзамен
3.2. Распределение часов по темам и видам учебной работы:
Форма обучения _____очная_______________________
Тема
Введение. Понятие о структурной
организации и архитектуре
компьютерных систем
Раздел 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
ИНФОРМАЦИИ В
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
Тема 1.1 Арифметические основы
вычислительных систем
Тема 1.2 Представление
информации в вычислительных
системах
Раздел 2. РАБОТА ЛОГИЧЕСКИХ
БЛОКОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
СИСТЕМ
Тема 2.1 Логические основы
вычислительных систем
Тема 2.2 Логические элементы,
узлы, блоки и устройства
компьютера
Тема 2.3 Организация шин
Тема 2.4 Организация работы
памяти ЭВМ
Раздел 3. ПРОЦЕССОРНЫЕ
УСТРОЙСТВА
Тема 3.1 Сумматоры
Тема 3.2 Процессорные устройства.
Классификация и структура
процессора
Тема 3.3 Контроллеры внешних
устройств
Форма А
Семинарские Самостоятельная
занятия
работа
Всего
Лекции
6
2
2
2
24
8
4
12
14
6
2
6
10
2
2
6
61
28
18
15
14
6
4
4
16
6
4
4
18
8
6
4
13
8
4
3
33
12
10
11
10
3
3
4
13
6
3
4
10
3
4
3
Страница 4 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Раздел 4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
Тема 4.1 Организация вычислений
в вычислительных системах
Тема 4.2 Классификация
вычислительных систем
Итого:
Форма
14
4
2
8
5
2
1
2
9
2
1
6
138
54
36
48
4. Содержание курса.
Введение
Цели и задачи курса. Структура курса и го связь с другими дисциплинами. История
возникновения ЭВМ. Понятие о структурной организации и архитектуре компьютерных
систем.
Раздел 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
СИСТЕМАХ
Тема 1.1. Арифметические основы вычислительных систем
Системы счисления. Непозиционные и позиционные системы счисления. Перевод
чисел из одной системы счисления в другую. Представление чисел в компьютере:
естественная и нормальная форма. Операции с числами в прямом, двоичном,
восьмеричном и шестнадцатеричном кодах.
Тема 1.2. Представление информации в вычислительных системах
Виды информации и способы её представления в вычислительных системах.
Кодирование информации.
Раздел 2. РАБОТА ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Тема 2.1. Логические основы вычислительных систем
Базовые логические операции, их схемы и таблицы истинности. Логические функции.
Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) и совершенная конъюнктивная
нормальная форма (СКНФ).
Форма А
Страница 5 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
Тема 2.2. Логические элементы, узлы, блоки и устройства компьютера
Классификация элементов и устройств компьютера. Последовательные логические
устройства (цифровые автоматы): триггеры, регистры, счётчики. Комбинаторные
логические устройства: дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры.
Тема 2.3. Организация шин
Понятие шины. Классификация шин компьютера. Организация взаимодействия
компьютера
с
периферийными
устройствами.
Чипсет:
назначение
и
схема
функционирования. Системная шина и её параметры. Стандартизация шин.
Тема 2.4. Организация работы памяти ЭВМ
Классификация и характеристики запоминающих устройств. Иерархическая структура
запоминающихся устройств. Основная память компьютера. Виды памяти.
Раздел 3. ПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
Тема 3.1. Сумматоры
Сумматоры.
Одноразрядный
сумматоры.
Назначение
и
комбинаторный
логическая
и
Арифметико-логические
структура.
накапливающий
Обозначение
сумматоры.
по
ЕСКД.
Многоразрядные
устройства (АЛУ): применение,
обобщённая
структурная схема.
Тема 3.2. Процессорные устройства. Классификация и структура проце ссора.
Процессорные устройства. Классификация и структура процессора. Назначение.
Характеристика основных блоков процессора. Работа процессора. Этапы развития
процессоров современных ЭВМ.
Архитектура многоядерных процессоров. Принципы
организации прерываний. Приоритеты.
Тема 3.3. Контроллеры внешних устройств
Контроллеры внешних устройств. Порты ввода-вывода. Обмен информации при
прерываниях.
Форма А
Страница 6 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
Раздел 4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Тема 4.1. Организация вычислений в вычислительных системах
Назначение и характеристики вычислительных систем. Организация вычислений в
вычислительных системах. Вычислительные машины параллельного действия. Понятие
потока команд и потока данных. Конвейер команд, данных и вычислений. Современные
технологии для увеличения производительности работы вычислительных систем.
Тема 4.2. Классификация вычислительных систем
Классификация вычислительных систем в зависимости от числа потоков команд и
потоков данных. Классификация многопроцессорных вычислительных систем с разными
способами
реализации
памяти
современного
использования.
Классификация
многомашинных вычислительных систем. Перспективы развития вычислительных систем.
5. Темы практических или семинарских занятий.
Введение
Изучение структурной организации и архитектуры компьютерных систем. Элементы и
функциональные узлы ЭВМ.
Раздел 1. Представление информации в вычислительных системах
Тема 1.1. Арифметические основы вычислительных систем
Системы счисления. Непозиционные и позиционные системы счисления. Перевод
чисел из одной системы счисления в другую. Представление чисел в компьютере:
естественная и нормальная форма. Операции с числами в прямом, двоичном,
восьмеричном и шестнадцатеричном кодах.
Тема 1.2. Представление информации в вычислительных системах
Изучение способов представления информации в вычислительных системах. Методы
кодирование информации.
Раздел 2. Работа логических блоков вычислительных систем
Тема 2.1. Логические основы вычислительных систем
Форма А
Страница 7 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
Базовые логические операции, их схемы и таблицы истинности. Построение СДНФ и
СКНФ.
Тема 2.2. Логические элементы, узлы, блоки и устройства компьютера
Исследование работы триггеров, параллельного и последовательно сдвигающихся
регистров. Построение схем.
Тема 2.3. Организация шин
Исследование системных шин в современных компьютерах.
Тема 2.4. Организация работы памяти ЭВМ
Исследование работы оперативной памяти компьютера.
Раздел 3. Процессорные устройства
Тема 3.1. Сумматоры
Исследование работы стандартного арифметико-логического устройства (АЛУ).
Тема 3.2. Процессорные устройства. Классификация и структура процессора.
Изучение структуры процессора. Исследование принципа действия маршрутизации
пакетов в сетях.
Тема 3.3. Контроллеры внешних устройств
Контроллеры внешних устройств. Порты ввода-вывода.
Раздел 4. Вычислительные системы
Тема 4.1. Организация вычислений в вычислительных системах
Организация вычислений в вычислительных системах. Понятие потока команд и
потока данных.
Тема 4.2. Классификация вычислительных систем
Классификация вычислительных систем. Перспективы развития вычислительных
систем.
6. Лабораторные работы (лабораторный практикум).
Не предусмотрены учебным планом
Форма А
Страница 8 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
Вопросы к экзамену.
1. Системы счисления. Двоичная, шестнадцатеричная
2. Основные законы и операции булевой алгебры.
3. Понятие бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт
4. Базовые логические элементы ЭВМ
5. Функциональные узлы ЭВМ.
6. Базовые логические операции, их схемы и таблицы истинности.
7. Логические функции. СДНФ и СКНФ.
8. Классификация элементов и устройств компьютера.
9. Последовательные логические устройства (цифровые автоматы): триггеры,
регистры, счётчики.
10. Понятие шины. Классификация шин компьютера.
11. Организация взаимодействия компьютера с периферийными устройствами.
12. Классификация и характеристики запоминающих устройств.
13. Сумматоры. Назначение и логическая структура.
14. Характеристика основных блоков процессора. Работа процессора.
15. Контроллеры внешних устройств. Порты ввода-вывода. Обмен информации при
прерываниях.
16. Назначение и характеристики вычислительных систем. Организация вычислений
в вычислительных системах.
17. Способы организации памяти. Способы повышения емкости памяти.
18. Статическая память (SRAM).
19. КЭШ–память. Кэширование оперативной памяти.
20. Динамическая память (DRAM).
21. Контроллер динамической памяти.
22. Динамические ЗУ со структурой типа EDORAM, BEDORAM, MDRAM, SDRAM,
RDRAM, DRDRAM и CDRAM.
23. Запоминающие устройства типа ROM(M), PROM, EPROM, EEPROM. ФЛЭШ–
память.
24. Процессоры ЭВМ.
25. Принципы организации прерываний. Приоритеты.
26. Параллельные и последовательные интерфейсы.
27. Многомашинные вычислительные комплексы.
28. Многопроцессорные вычислительные системы.
Форма А
Страница 9 из10
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновский государственный университет
Ф-Рабочая программа по дисциплине
Форма
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1. Бройдо В.Л. Архитектура ЭВМ и систем : учебник для вузов по напр. "Информ.
системы" / В.Л. Бройдо, О.П. Ильина. - СПб.: Питер, 2009. - 720 с.
2. Буза М.К. Архитектура компьютеров: Учеб. Минск, Новое знание. 2006.
3. Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации.
- М.: Радио и связь, 2001
4. Гук А. Процессоры фирмы Intel от 8086 до PENTIUM II . -Санкт-Петербург: ПитерПресс, 1998 г
5. Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для
втузов. – СПб.: Политехника, 1996. – 885с
6. Сергеев Н.П. Основы вычислительной техники. / Н.П. Сергеев, Н.П. Вашкевич - М.:
ВШ, 1988г
7. Столлингс У. Структурная организация и архитектура компьютерных систем :
проектирование и производительность : пер. с англ. / У.Столлингс - М.: Вильямс,
2002. - 896 с.
8. Таненбаум Э. Архитектура компьютера – М.: Санкт-Петербург, Киев, 2002 г
9. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений / Под ред. Ю.Б.
Зубарева, В. П. Дворковича. – М.: 1997. 212
Форма А
Страница 10 из10
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа