Общая трудоёмкость дисциплины составляет 9 зачётных единиц.
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
| Аудиторные занятия (всего) | |||
| В том числе: | |||
| Лекции | |||
| Практические занятия (ПЗ) | |||
| Семинары (С) | |||
| Лабораторные работы (ЛР) | |||
| Самостоятельная работа (всего) | |||
| В том числе: | |||
| Курсовой проект (работа) | – | ||
| Расчётно-графические работы | – | ||
| Реферат | – | ||
| Другие виды самостоятельной работы: | |||
| Работа с литературой | |||
| Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | Защита КП, экзамен | Зачет | |
| Общая трудоёмкость час зач. ед. | |||
Содержание дисциплины
Содержание разделов дисциплины
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
| Общие сведения об ЭВМ | Основные виды ЭВМ, обобщенная структура ЭВМ, принцип программного управления, принципы фон Неймана. Основные характеристики ЭВМ. Классификация ЭВМ. Особенности и области применения ЭВМ различных классов. Режимы работы ЭВМ. Системные принципы организации технических средств ЭВМ. Функционально-структурный подход, основные функции систем переработки информации. Взаимосвязь функциональных возможностей, структуры, функций и основных технических характеристик устройств ЭВМ. Общие сведения о методах оценки производительности и эффективности ЭВМ. Комбинационные и последовательностные схемы. Функционально полный набор логических элементов. Триггеры. Базовые узлы ЭВМ. | |
| Запоминающие устройства ЭВМ | Основные понятия и определения. Классификация запоминающих устройств. Организация памяти ЭВМ. Основные характеристики ЗУ. Иерархическая организация многоуровневой памяти ЭВМ. ЗУ с последовательной и произвольной выборкой, адресные и безадресные ЗУ. Назначение, структура и организация работы оперативных ЗУ (ОЗУ). Многоканальный доступ и расслоение обращений. Полупроводниковые ОЗУ. Элементы памяти, структурная организация, диаграммы работы полупроводниковых ОЗУ. Организация и основные разновидности модулей ЗУ на БИС. Сверхоперативные ЗУ, организация их работы. Кэш-память Постоянные ЗУ (ПЗУ), их разновидности и организация. Флэш-память. Ассоциативные и многофункциональные ЗУ. ЗУ на жестких и гибких магнитных дисках. ЗУ на оптических дисках. Новые технологии и перспективы развития ЗУ. | |
| Процессоры ЭВМ | Назначение процессора. Функциональная и структурная организация процессора. Базовые функциональные узлы устройств процессора. Арифметико-логические устройства (АЛУ). Назначение, принципы организации и основные характеристики АЛУ, их классификация. Средства описания АЛУ. Базовые преобразования структур АЛУ. Обобщенные структурные схемы операционных устройств. Структура АЛУ и алгоритмы выполнения основных арифметических операций. Особенности построения АЛУ и алгоритмы выполнения арифметических операций над двоично-десятичными числами. Выполнение логических операций в АЛУ. Основные понятия, назначение и классификация устройств управления (УУ), их функции. Организация управления выполнением последовательности команд и операций. Основные стадии выполнения команды. Взаимодействие узлов УУ при реализации переходов, циклов, обращений к процедурам и др. Системы адресации ЭВМ. Схемные УУ. УУ на основе распределителей управляющих сигналов. УУ с жесткой логикой на основе микропрограммных автоматов. Микропрограммные УУ. | |
| Системные средства и архитектура ЭВМ | Системы прерывания программ ЭВМ, виды прерываний. Организация прерываний в ЭВМ, основные структурные схемы и характеристики систем прерываний. Приоритетное обслуживание прерываний. Прерывания в персональных ЭВМ. Системы памяти ЭВМ, их классификация и характеристики. Страничная и сегментная организация памяти. Способы защиты памяти. Управление обменом с внешней памятью, дисциплины обслуживания обращений к внешним ЗУ, дисковые массивы. Организация ввода-вывода. Управление вводом-выводом в многопрограммных ЭВМ. Алгоритмы и структура интерфейсов ввода-вывода при различных видах обмена: программно-управляемом, по прерыванию, с прямым доступом к памяти. Организация шин интерфейса. Типовые интерфейсы ЭВМ. Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС). Вычислительные комплексы (ВК). Параллельные системы. Классификация и основные типы вычислительных систем. Матричные, ассоциативные, конвейерные, потоковые ВС. Сети ЭВМ. Физическое и математическое моделирование. Основные характеристики аналоговых и гибридных вычислительных машин. Принципы построения вычислительных устройств на основе операционного усилителя. Суммирующие, интегрирующие и дифференцирующие устройства. Множительные и делительные устройства. Устройства и методы воспроизведения нелинейных функций. | |
| Периферийные устройства ЭВМ | Назначение и классификация периферийных устройств. Основные характеристики, способы подключения к ЭВМ и режимы обмена Клавиатура, мыши, панели ввода, джойстики, сканеры, сенсорные панели. Устройства связи с объектами. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Датчики. Устройства графического ввода, ввод речевых сигналов. Беспроводные устройства. Мониторы. Принтеры, плоттеры, графопостроители. Вывод звуковых сигналов. Устройства внешней памяти. | |
| Интерфейсы периферийных устройств ЭВМ | Каналы обмена информацией. Способы передачи данных по каналам связи. Связь периферийных устройств с процессором ЭВМ. Параллельные и последовательные интерфейсы. Системные, локальные и приборные интерфейсы. Интерфейсы периферийных устройств. Внутренние интерфейсы ЭВМ. Интерфейсы расширения, ISA, PCI, PCI-X, PCI Express. Малые интерфейсы. Интерфейсы внешних ЗУ. Интерфейсы LPT, COM, USB, IEEE1394, BlueTooth Видео- и звуковые интерфейсы. Связные интерфейсы. Контроллеры интерфейсов. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
| № п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||||
| Базы данных | + | + | |||||
| Основы сетевых технологий | + | + | |||||
| Проектирование информационных систем | + | + | + | ||||
| Сети ЭВМ и телекоммуникации | + | + | + | ||||
| Системное программное обеспечение | + | + | + | + | |||
| Теория вычислительных процессов | + | + | |||||
| Дипломное проектирование | + | + | + |