Программа курса (syllabus) По дисциплине «архитектура компьютерных систем» Специальность 050703 Информационные системы
| Вид материала | Программа курса |
- Учебная программа (syllabus) дисциплины «информационная безопасность и защита информации», 122.18kb.
- Программа курса «архитектура ЭВМ и систем» 2 курс, специальность: «Информационные системы», 181.11kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» для специальности 230201, 202.14kb.
- Рабочая программа По дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» По специальности 230201., 336.12kb.
- Программа курса (syllabus) По дисциплине: Физика Земли Специальность, 232.54kb.
- Рабочая программа дисциплины архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей, 129.55kb.
- Рабочая программа курса "архитектура компьютера и операционные системы " (специальность, 189.16kb.
- Рабочая программа По дисциплине «Сетевые технологии» По специальности 230102. 65 Автоматизированные, 210.65kb.
- Программа обучения студентов (Syllabus) по дисциплине Информационная безопасность, 350.16kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Информационные системы», 38.1kb.
АЛМАТИНСКИЙ
ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИКИ
И СВЯЗИ
Кафедра
компьютерных
технологий
Утверждаю
Декан ФРТиС
__________ Медеуов У.И.
__________2009г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
По дисциплине
«АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ»
Специальность 050703 – Информационные системы
| | |
| Курс | 3 |
| Семестр | 5 |
| Всего часов | 135 часов |
| Самостоятельная работа | 71 часа |
| Аудиторные занятия | 64 часов |
| Лекции | 32 часа |
| Лабораторные работы | 32 часа |
| Семестровое задание | 1 |
| Экзамен | 5 семестр |
Алматы 2009
Программа курса по дисциплине “Архитектура компьютерных систем” разработана и утверждена на кафедре КТ
Разработана
ст.препод. каф.ЭКТ ________ Ержан А.А.
Зав.каф.ЭКТ
“___”_____ 2009 _________ Куралбаев З.К.
1 Данные о преподавателе
Ержан Асел Ануаркызы , старший преподаватель кафедры КТ. Научно-педагогический стаж 5 лет. Стаж преподавательской работы в АИЭС 5 лет.
Контактный телефон : 294-79-32, сот.8702- 210-11-47
2 Данные о дисциплине
Дисциплина “Архитектура компьютерных систем” является базовой для изучения архитектурных особенностей современных ЭВМ и компьютерных систем, основы проектирования функциональных узлов и устройств ЭВМ, основы организации вычислительных комплексов.
В процессе изучения дисциплины студенты должны получить систематизированные знания об архитектуре компьютерных систем, организации и основных принципах работы устройств ЭВМ, в частности запоминающих устройств, процессоров и вычислительных комплексов в целом.
3 Пререквизиты, постреквизиты
Пререквизиты дисциплины
Изучаемый курс базируется на знании дисциплин: “Информатика”, “Схемотехника”.
Постреквизиты дисциплины
Знания, полученные в процессе изучения курса “Архитектура компьютерных сетей” используются при изучении дисциплин специализации, такие как “Компьютерные сети” и т.д.
4 Описание дисциплины
Дисциплина “Архитектура компьютерных систем” основана на изучении арифметических и логических основ ЭВМ, функциональных узлов ЭВМ, запоминающих устройств, организации обрабатываемой части микропроцессора, интерфейсы, шины ввода и вывода обмена информацией, структуре микропроцессоров, на основе архитектуры персональных компьютеров.
В процессе изучения дисциплины студенты: должны овладеть:
- знаниями архитектуры компьютерных систем, запоминающих устройств, процессорных систем;
- умениями проектирования функциональных узлов;
- навыками технической реализации и модернизации ЭВМ и их компонентов.
5 Цели дисциплины
Целью дисциплины “Архитектура компьютерных систем” является овладение:
- архитектурными особенностями современных ЭВМ и компьютерных систем;
- основами проектирования функциональных узлов и устройств ЭВМ;
- основами организации вычислительных комплексов.
Цели и задачи курса, основана на связи с другими дисциплинами и методикой изучения курса, на изучении архитектуры компьютерных систем.
6 Краткое содержание дисциплины
6.1 Введение. Основы организации ЭВМ
Состав и назначение элементов компьютерных систем. Классификация ЭВМ. Основные устройства ЭВМ и их назначение. Архитектура, структура и интерфейсы ЭВМ. Принципы программного управления работой ЭВМ. Основные характеристики и параметры ЭВМ.
Представление информации в ЭВМ. Арифметические и логические основы ЭВМ. Основы теории логического проектирования цифровых устройств. Базовые элементы ЭВМ состав и характеристики.
Функциональные узлы ЭВМ. Назначение, основные параметры классификации и принципы построения функциональных узлов ЭВМ.
6.2 Запоминающие устройства (ЗУ) ЭВМ
Определение, назначение, основные характеристики и классификация запоминающих устройств (ЗУ) ЭВМ. Способы организации памяти. Способы повышения емкости памяти.
Оперативная память (RAM). Запоминающие устройства статической (SRAM) и динамической (DRAM) типов. Контроллер динамической памяти. Кэш-память. Кэширование оперативной памяти.
Масочные, программируемые и репрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ROM, PROM, EPROM EEPROM). Флэш память.
Память с последовательным доступом. Видеопамять. Буферная память. Стековая память (LIFO).
6.3 Процессоры ЭВМ
Процессорные устройства. Структура микропроцессорной системы. Основные блоки процессора. Работа процессора.
Организация обрабатывающей части микропроцессора. RISK – процессоры с сокращенной системой команд и CISK (Complete Instruction Set Computer) процессоры с полной системой команд.
Центральное устройство управления (ЦУУ). Основные функции ЦУУ. Выполнение программ в процессоре. Управление памятью и внешними устройствами.
Средства микропрограммной работы процессора. Принципы организации прерываний. Многоуровневые системы прерываний. Приоритеты.
Средства защиты памяти при организации мультипрограммного режима работы.
6.4 Организации ввода-вывода. Вычислительные комплексы
Организация ввода/вывода. Интерфейсы, шины расширения ввода/вывода. Способы обмена информацией.
Интерфейсы ПК. Параллельные интерфейсы. LPT-порт. Режимы обмена информацией: дуплексный, полудуплексный и симплексный.
Последовательные интерфейсы. СОМ-порт. Способы последовательной передачи. Асинхронный и синхронный обмен информацией. Режимы передачи данных. Управление потоком передачи.
Контроллеры внешних устройств. Порты ввода-вывода. Обмен информации при прерываниях. Распределение системы обработки данных.
Вычислительные комплексы. Классификация. Многомашинные вычислительные комплексы (системы). Организация функционирования многомашинной вычислительной системы (ММВС). Виды связей в ММВС.
Мультиплексорные компьютерные системы (МКС). Типы структурной организации и основы проектирования МКС.
6.5 Основы архитектуры персональных компьютеров
Этапы развития процессоров современных ЭВМ. Архитектура процессоров современных персональных компьютеров (ПК).
Модели процессоров. Качественные отличия процессоров различных фирмы. Структура микропроцессора. Интерфейсные шины и организация памяти. Процессы выполнения команд и обработки данных. Способы повышения производительности процессора. Многопроцессорные системы. Параметры и характеристики процессоров современных ПК. Обзор периферийных устройств ПК.
6.6 Заключения
Перспективы развития компьютерных систем.
6.7 Перечень практических занятий
6.7.1 Арифметические и логические основы ЭВМ.
6.7.2 Основы теории логического проектирования цифровых устройств.
6.7.3 Функциональные узлы ЭВМ.
6.7.4 Запоминающие устройства статического (SRAM) и динамического (DRAM) типов.
6.7.5 Контроллер динамической памяти.
6.7.6 Программируемые и репрограммируемые постоянные запоминающие устройства (PROM, EPROM и EEPROM).
6.7.7 Принципы организации прерываний. Приоритеты.
6.7.8 Интерфейсы персональных компьютеров.
6.7.9 Процессоры класса Pentium.
6.8 Перечень лабораторных занятий
6.8.1 Исследование функциональных узлов ЭВМ комбинационного типа.
6.8.2 Исследование функциональных узлов ЭВМ последовательного типа.
6.8.3 Исследование работы статической памяти в режиме записи и считывания информации.
6.8.4 Исследование работы контроллера динамической памяти.
6.8.5 Исследование работы программируемой памяти в режиме записи и считывания информации.
6.8.6 Исследование работы АЛУ процессора.
6.8.7 Исследование устройства управления.
7 Темы и продолжительность каждого занятия
| №п.п. | Темы занятия | Прод.в часах |
| Тематика лекционных занятий | ||
| 1 | Введение. Основы организации ЭВМ. | 2 |
| 2 | Архитектура 16-битных микропроцессоров семейства Intel IA-32 | 2 |
| 3 | Архитектура 32-битных микропроцессоров семейства Intel IA-32. Часть 1 | 2 |
| 4 | Архитектура 32-битных тмикропроцессоров семейства Intel IA-32. Чась 1 | 2 |
| 5 | Конвейеризация. Новые возможности микропроцессоров IA-32 | 2 |
| 6 | Анализ развития процессоров фирмы Intel: семейство Pentium | 2 |
| 7 | Микропроцессоры семейства МС680х0 фирмы Motorola | 2 |
| 8 | Сопроцессоры | 2 |
| 9 | Организация памяти вычислительной системы | 2 |
| 10 | Архитектура RISC-процессоров | 2 |
| 11 | Параллельные системы | 2 |
| 12 | Современные архитектуры вычислительных систем | 2 |
| 13 | Организация обмена в вычислительной системе | 2 |
| 14 | Интерфейсы вычислительных систем | 2 |
| 15 | Интерфейсы периферийных устройств | 2 |
| 16 | Состав, классификация и характеристики периферийных устройств. Заключение. | |
| Тематика лабораторных работ | ||
| 1 | Исследование функциональных узлов ЭВМ комбинационного типа. | 4 |
| 2 | Исследование функциональных узлов ЭВМ последовательностного типа. | 4 |
| 3 | Исследование работы статической памяти в режиме записи и считывания информации. | 4 |
| 4 | Исследование АЛУ процессора. | 4 |
| 5 | Составление и отладка прикладных программ микропроцессора серии К580 | 4 |
| 6 | Изучение микрокомпьютера на базе микроконтроллера Intel 8031 | 4 |
| 7 | Изучение способов адресации и группа команд пересылок | 4 |
| 8 | Изучение портов ввода-вывода. Изучение арифметических и логических команд | 4 |
8 Семестровые задания
Семестровая работа предназначена для изучения с использованием рекомендованной литературы вопросов, входящих в перечень лекционных и лабораторных работ для углубленного изучения материала.
8.1 Основные законы и операции булевой алгебры.
8.2 Базовые логические элементы ЭВМ.
8.3 Функциональные узлы ЭВМ.
8.4 Способы организации памяти. Способы повышения емкости памяти.
8.5 Статическая память (SRAM).
8.6 Кэш-память. Кэширования оперативной памяти.
8.7 Динамическая память (DRAM)/
8.8 Контроллер динамической памяти.
8.9 Динамические ЗУ со структурой типа EDORAM, BEDORAM, MDRAM, SDRAM, RDRAM, DRDRAM и CDRAM.
8.10 Запоминающие устройства типа ROM(M), PROM, EPROM, EEPROM.
8.11 Флэш-память.
8.12 Процессоры ЭВМ. Основные блоки процессора. Работа процессора.
8.13 Организация обрабатывающей части микропроцессора.
8.14 Центральное устройство управления. Выполнение программы в процессоре.
8.15 Принципы организации прерываний. Приоритеты.
8.16 Средства защиты памяти при организации мультипрограммного режима работы ЭВМ.
8.17 Параллельные и последовательные интерфейсы.
8.18 Многомашинные вычислительные комплексы.
8.19 Многопроцессорные вычислительные системы.
8.20 Процессоры Pentium. Архитектура процессоров персональных компьютеров.
9 Время консультации
Консультация будет проводится, согласно расписанию утвержденной учебно-методическим отделом, вывешенным на кафедре и деканате.
10 Требования преподавателя
Принципы:
- эффективность;
- прозрачность;
- доступность.
Отчет по лабораторной работе и семестровое задание выполнять и оформлять строго по фирменному стандарту.
11 Критерии оценки
Экзаменационная оценка по дисциплине определяется как сумма максимальных показателей успеваемости по рубежным контролям – 60 и промежуточной аттестацией (экзамену) – 40 и составляет – 100 баллов.
| Рубежный контроль (РК) | ||
| № | Виды занятий и работ студента | Количество рекомендуемых баллов |
| 1. | Выполнение лабораторных работ | не более 30 |
| 2. | Выполнение заданий по проектированию сетей | не более 20 |
| 3. | Контроль (тестирование) | не более 10 |
| Итого по РК | 60 | |
Знания и умения и навыки студентов оцениваются по следующей системе:
| Буквенная | Процентная | Бальная | Традиционная |
| А | 95-100 | 9 | Отлично |
| A- | 90-94 | 8 | |
| B+ | 85-89 | 7 | Хорошо |
| B | 80-84 | 6 | |
| B- | 75-79 | 5 | |
| C+ | 70-74 | 4 | Удовлетворительно |
| C | 65-69 | 3 | |
| C- | 60-64 | 2 | |
| D+ | 55-59 | 1 | |
| D | 50-54 | 1 | Неудовлетворительно |
| F | 0-49 | 0 | Неудовлетворительно |
12 Расписание
Время и место проведения аудиторных занятий курса:
Соответствует расписанию занятий
-
Список литературы
- Вычислительные машины, системы и сети. Под редакцией П.А. Пятибратова. – М.: “Финансы и статистика”, 2000г.
- Сергеев Н.П., Вашкевич Н.П. Основы вычислительной техники. – М.: ВШ, 1988г.
- А.Гук. Процессоры фирмы Intel от 8086 до PENTIUM II. – Санкт-Петербург: Питер-Пресс, 1998г.
- М.Гук. Аппаратные средства IBM PC. – Санкт-Петербург: Питер, 2000.
- Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для втузов. – СПб.: Политехника, 1996. – 885с.
- К.Г.Самофалов, И.В.Корнейчук, В.П.Тарасенко. Цифровые электронные вычислительные машины. – Киев: ВШ,1983г.
- М.Гук, В.Юров. PENTIUM 4 Athlon и Duron. – Санкт-Петербург: Питер,2001г.
- Томпсон Р.Б., Томпсон Б.Ф. Железо ПК: Энциклопедия. – Спб.: Питер, 2009г.
- Вычислительные машины, системы и сети. Под редакцией П.А. Пятибратова. – М.: “Финансы и статистика”, 2000г.