Рабочая программа По дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» По специальности 230201. 65 Информационные системы и технологии

Вид материала

Содержание

Индекс по учебному плану
Форма обучения
16 мая 2011г., протокол № 9
Архитектура эвм и систем
Форма обучения
1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям
2. Содержание дисциплины
Тема 1. Введение.
Тема 2. Организация ввода-вывода.
Тема 3. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы.
Тема 4. Основы организации вычислительных систем и сетей
Наименование тем, разделов
3. Учебно-методические материалы по дисциплине

Подобный материал:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

имени Ивана Федорова»

УТВЕРЖДАЮ

Т.В. Маркелова

« 23 » июня 2011 г.

рабочая программа

По дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем»

По специальности 230201.65 – Информационные системы и технологии

Факультет Информационных технологий и медиасистем

Кафедра Информационных систем

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
Индекс по учебному плану	Цикл	Федеральный	Национально-региональный (вузовский)	Элективный
ОПД.Ф.10	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
	Общие математические и естественнонаучные дисциплины
	Общепрофессиональные дисциплины
	Специальные дисциплины	х
	Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах								Форма итогового контроля
Форма обучения	курс	семестр	Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая Работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа	Форма итогового контроля
Очная	3	5	102	36	18		18			66	экзамен

Москва — 2011 г.

Составитель: к.т.н., доц. А.Ф. Иванько

Рецензенты: ___________________________________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»

16 мая 2011г., протокол № 9

Зав. кафедрой ____________________/А.А. Марков/

Одобрена УС факультета «Информационных технологий и медиасистем»

17 мая 2011г., протокол № 9

Председатель______________________/А.Е. Иванова/

АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ

составитель: к.т.н., доц. А.Ф. Иванько

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах								Форма итогового контроля
Форма обучения	курс	семестр	Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая Работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа	Форма итогового контроля
Очная	3	5	102	54	36		18			48	экзамен

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ

Цель и задачи изучения дисциплины

Цель дисциплины - научить студентов квалифицированно использовать вычислительные машины ВМ для решения инженерно-научных задач, получить навыки использования ЭВМ и сетей ЭВМ для решения задач полиграфии и издательского дела умение оценивать и выбирать соответствующие типы вычислительных систем для решения конкретных задач.

1.2. Требования к знаниям и умениям

В результате изучения дисциплины студенты должны

знать:

Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов;
Функциональная и структурная организация процессора;
Организацию памяти ЭВМ; основные стадии выполнения команды; организацию прерываний в ЭВМ;
Организацию ввода-вывода; периферийные устройства;
Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов; параллельные системы;
Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы;
Матричные и ассоциативные вычислительные сети; конвейерные и потоковые вычислительные сети; сети ЭВМ;
Информационно-вычислительные системы и сети.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых необходимо студентам для изучения данной дисциплины

Математика. Дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, векторный анализ, ряды Фурье, обработка наблюдений, эмпирические формулы и интерполяция
Операционные системы. Архитектура операционных систем
Информатика. Программное обеспечение ЭВМ и языки программирования. Базовое программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение
Основы программирования.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах лекционных занятий

№п/п	Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
№п/п	Наименование тем, разделов	Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	Тема 1. Введение. Основные понятия, принципы построения и характеристики вычислительных машин. Функциональная и структурная организация процессора. Организация памяти ЭВМ. Основные стадии выполнения команды. Организация прерываний в ЭВМ.	8	6		2
2	Тема 2. Организация ввода-вывода. Принципы построения и организация периферийных устройств ЭВМ. Архитектурные особенности ЭВМ различных классов. Параллельные системы.	20	12		8
3	Тема 3. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Основы построения микропроцессорных систем. Матричные и ассоциативные вычислительные сети.	16	12		4
4	Тема 4. Основы организации вычислительных систем и сетей. Конвейерные и потоковые вычислительные сети. Информационно-вычислительные системы и сети.	10	6		4
	итого	54	36		18

2.2. Содержание тем и разделов дисциплины

Тема 1. Введение. Основные понятия, принципы построения и характеристики вычислительных машин. Основные особенности применения вычислительных систем и сетей в издательском деле и полиграфии. Функциональная и структурная организация процессора. Организация памяти ЭВМ. Основные стадии выполнения команды. Организация прерываний в ЭВМ.

Тема 2. Организация ввода-вывода Принципы построения и организация основных устройств ВМ. Структура ВМ.

2.1. Процессоры.

Понятие процессора. Система команд ВМ: форматы команд, способы адресации и списки операций. Принципы работы устройств управления процессоров. Классификация и особенности организации современных процессорных устройств (СISC-, RISC-, VLIW-, суперскалярные и суперконвейерные процессоры).

2.2. Запоминающие устройства.

Иерархическая организация памяти в ВМ. Классификация и сравнительная характеристика запоминающих устройств.

Оперативное запоминающее устройство, принципы организации.

КЭШ-память, принципы организации, оценки влияния на производительность.

Внешние запоминающие устройства на магнитных носителях. Принципы построения внешних запоминающих устройств. Системы адресации, используемые в различных типах внешних запоминающих устройств.

2.3. Принципы обмена данных в ВМ. Интерфейсы ВМ.

Проблемы организации обмена данными между устройствами ВМ.

Основы организации системы прерываний. Многоуровневые прерывания. Векторное прерывание.

Организация прямого доступа к памяти.

Организация систем ввода-вывода, периферийные устройства.

Унификация средств обмена и интерфейсы ВМ. Принципы организации устройств сопряжения ВМ с объектом в системах управления.

2.4. Структура и организация работы современного компьютера.

Тема 3. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Основы построения микропроцессорных систем. Матричные и ассоциативные вычислительные сети.

Типовые микропроцессорные средства вычислительной техники. Основы построения микропроцессорных систем.

3.1. Микропроцессорные комплекты и организация микропроцессорных систем.

Архитектурные особенности современных микропроцессорных систем МПС. Базовая структура, основные характеристики. Микроконтроллеры (однокристальные микро-ЭВМ) и цифровые процессоры обработки сигналов с аналоговыми устройствами ввода-вывода. Стандартные периферийные БИС. Типовой состав и основные характеристики типовых комплектов. Основы их применения.

3.2. Программное обеспечение и проектирование МПС.

Особенности программного обеспечения МПС.

Состав и основные компоненты программных систем.

Основные этапы проектирования. Проектирование аппаратных и программных средств. Инструментальные средства разработки и отладки. Типовые методики проектирования.

Тема 4. Основы организации вычислительных систем и сетей. Конвейерные и потоковые вычислительные сети. Информационно-вычислительные системы и сети.

4.1. Централизованные и распределенные системы обработки данных.

Классификация и тенденции развития систем обработки данных. Вычислительный комплекс, система, сеть - как развитие понятия ВМ в процессе эволюции средств вычислительной техники.

4.2. Вычислительные системы. Повышение производительности за счет параллельной обработки. Ограничения. Принципы построения многопроцессорных систем. Классификация. Уровни и средства связывания процессорных модулей. Топология ВС. Оценки производительности.

4.3. Локальные вычислительные сети ЛВС в полиграфии.

Основные понятия о телекоммуникационных вычислительных сетях. Предпосылки развития сетей. ЛВС - магистральное направление развития информационно-управляющих систем с распределенной обработкой данных: систем числового программного управления. АСУ, АСУТП, ГПС. Принципы построения локальных вычислительных сетей в современных издательствах и крупных полиграфических предприятиях.

2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№ п/п	Наименование лабораторных работ	№ раздела дисциплины	Кол-во часов
1	Изучение аппаратно-программного комплекса обеспечивающего обработку данных в компьютерах, содержащего компьютер, соединенный с модулем, включающим микроконтроллер с «обрамлением», и ПО для работы с модулем	1	3
2	Работа с портами компьютера и микроконтроллера	2	3
3	Изучение работы таймера и системы прерывания. Изучение работы узлов и устройств ЭВМ	2,3	3
4	Организация межпроцессорного обмена. Изучение архитектуры микропроцессоров	3,4	3
5	Проектирование аппаратно-программных устройств и модулей МПС	3,4	3
6	Компьютер как инструментальное средство вычислительных сетей и систем	4	3

2.4. Курсовой проект (работа) и его характеристика

Не предусматривается.

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем, разделов	Виды и формы самостоятельной работы * (распределение часов по формам обучения)
	Подготовка к практическому занятию (семинару, лаб. работе)			Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов и т.п.)			Выполнение домашних контрольных и иных заданий			Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестирование и пр.)			Подготовка экзамену
	Очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	Очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная
Введение Тема 1.				8	8
Тема 2. Организация ввода-вывода				8	8						4
Тема 3. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы.				8	8						4
Тема 4. Основы организации вычислительных систем и сетей.				8	8						4
Тема 5.				8	8						4
Тема 6.				8	8						4
ИТОГО				48	48						20

* могут быть предложены иные формы СРС

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1. Литература

основная

Рыбин С.В., Поздняков С.Н. Дискретная математика, учебник для ВУЗов, М., Издательский центр «Академия», 2008, 448с.
Древс Ю.Г. Организация ЭВМ и вычислительных сетей, учебник для вузов, М., «Высшая школа», 2006, 501с.
Соломенцев В.В., Рощин А.Г., Горнец Н.Н. Организация ЭВМ и систем, учебное пособие, М., ACADEMIA, 2006,316с.

дополнительная

Гуров В.В., Чуканов В.О. Основы теории и организации ЭВМ. М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.- 272с.
Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. - СПб: Питер, 2006, - 668с.
Брайдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. - СПб: Питер, 2006, - 718с.
Атовмян И.О. Архитектура вычислительных систем. – М.: Изд. МИФИ, 2002.-231с.
Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1991.-456с.

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также используемых в учебном процессе технических средств

Компьютерный класс, оснащенный компьютерами не ниже Pentium 1000 МГц с ОС Windows ХР или Windows NT, а также микроконтроллерными модулями и ПО для работы с этими модулями.

Blog

Рабочая программа По дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» По специальности 230201. 65 Информационные системы и технологии

Содержание

рабочая программа