Методические указания для студентов-заочников - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... 1 299.04kb.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... 1 61.81kb.
1. Теоретические пояснения 1 90.15kb.
Лабораторная работа №7 коррекция сар 1 69.8kb.
Лабораторная работа №2 Исследование характеристик элементарных звеньев... 1 133.03kb.
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов... 6 978.26kb.
Методические указания и контрольные задания для учащихся-заочников 2 631.57kb.
П. В. Теория бухгалтерского учета. Часть Методические указания 1 336.2kb.
Методические указания по изучению дисциплины «Охрана труда» для студентов... 1 243.41kb.
Свойства объектов управления. Графические и аналитические методы... 1 222.37kb.
Методические указания и контрольные задания для учащихся заочников... 4 977.56kb.
Информация (от лат. Informatio) означает первоначальные сведения... 2 370.48kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Методические указания для студентов-заочников - страница №1/1



Департамент образования, науки и молодежной политики

ОГОУ СПО «Борисоглебский индустриальный техникум»



Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
Методические указания для студентов-заочников

ОГОУ СПО Борисоглебский индустриальный техникум

по специальности 2204 «Технического обслуживания средств

вычислительной техники и компьютерных сетей»

г.Борисоглебск

2010 г.

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой



по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»

по специальности 2204 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»


Составитель: ___________ Триодина Е.Г.

Одобрена цикловой комиссией


информационных технологий
Председатель ц/к

__________________ Торгашин Г.В.



1. Введение

Учебная дисциплина основывается на знаниях, полученных учащимися по информатике, информационным технологиям. В процессе преподавания необходимо показывать связь изучаемого материала с профессиональной деятельностью по данной специальности.

Основная цель дисциплины:

Изучение и усвоение студентами устройства персонального компьютера, умение анализировать работу внутренних и внешних устройств ПК.

Преподавание дисциплины имеет практическую направленность, и проводиться в тесной взаимосвязи с общепрофессио­нальными дисциплинами: «Операционные системы и среды», «Электронная техника», «Основы алгоритмизации и программиро­вания», «Микросхемотехника».

При изучении дисциплины необходимо постоянно обращать внимание на соблюдение техники безопасности, значение научной организации труда, связь изучаемого материала с другими предметами которые изучают студенты.

Для закрепления теоретического материала и развития практических навыков в данной программе предусмотрены практические и лабораторные работы.

Перед проведением лабораторных работ обязательным является инструктаж по технике безопасности.

Целью настоящих методических указаний является оказание помощи студентам-заочникам в изучении программного материала по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем».

Учебная работа студента-заочника при изучении курса складывается из следующих этапов: самостоятельного изучения курса по рекомендуемым учебникам и учебным пособиям; посещения установочных, консультационных и обзорных занятий, проводимых преподавателями в период лабораторно-экзаменационных сессий или в межсессионный период; выполнения практических работ; сдачи зачета по дисциплине.

Основной формой обучения студента-заочника является систематическая самостоятельная работа над учебным материалом.

С целью закрепления теоретических знаний и выработки практических умений программой предусмотрено 10 лабораторных занятий.

Студент – заочник, приступая к самостоятельному изучению предмета, должен подробно ознакомиться с содержанием настоящего пособия и руководствоваться им в работе.

2. Программа учебной дисциплины:


Наименование разделов и тем

Учебная нагрузка студента

Обязательные учебные занятия при заочной форме обучения

максимальная

самостоятельная

обязательная при очной форме обучения

всего

В том числе

обзорные, установочные занятия

в т.ч.

лабор. занят.

практ. занят.

1

2

3

4

5

6

7

8

1. Основные блоки вычислительных систем.

Их назначение и принцип работы.



6




6

2

2







2. Представление числовых данных. Коды.

7

1

6

3

1

2




3. Структура и функционирование процессора

12

2

10

2

2







4. Микропроцессорная память.

12

2

10

2

2







5. Арифметико-логическое устройство

10

2

8

5

1

4




6. Память в ЭВМ. Виды и типы памяти. Оперативная память. КЭШ-память.

6

2

4

1

1







7. Динамическая память.

4

2

2

1

1







8. Статическая память.

6

2

4

3

1

2




9. Организация процесса ввода-вывода.

12

4

8

1

1







10. Подключение основных устройств ввода-вывода к ПК.

8

2

6

1

1







11. Контроллеры. Прерывания.

4




4

1

1






12. Программы-отладчики.



8

2

6

3

1

2




13. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.

8

2

6

1

1







Всего по дисциплине



103


23


80


26


16


10





Тема 1 Основные блоки вычислительных систем. Их назначение и принцип работы.

Студент должен

знать

-состав центральных и периферийных устройств ВТ

- назначение и структуру процессора

- понятия: память, регистры, шины


Содержание учебного материала Архитектура фон Неймана. Центральные устройства компьютера. Процессор. Оперативная память. Регистры, их виды. Внешние устройства ПК.
Методические указания. При изучении данной темы студент должен обратить внимание на содержание понятий, определяющих основные блоки компьютера. Необходимо четко знать их назначение.
Вопросы для самоконтроля

- Сущность принципов фон Неймана

- устройство процессора

- понятие о регистрах


Тема 2 Представление числовых данных. Коды.

Студент должен

знать

  • представление числовых данных;

  • основные символьные коды.

уметь

- работать с числами в различных системах счисления

- кодировать данные

Содержание учебного материала Типы данных: числовые, нечисловые. Числовые данные в двоич­ной системе счисления со знаком, без знака, целые, с плавающей точкой. Нечисловые типы данных. Символьные коды ASCII, UNICODE. Цепочки символов.

Лабораторная работа №1.
Методические указания. Необходимо обратить внимание на типы кодировок числовых данных.
Вопросы для самоконтроля.

- типы данных в ЭВМ

- понятие о системах счисления

- кодировка данных



Тема 3. Структура и функционирование процессора

Студент должен

знать

  • определение процессора, его структуру

  • характеристики процессора

  • классы процессоров

уметь

-характеризовать принципы выполнения команд в процессорах,



Содержание учебного материала . Процессор. Его структура и назначение. Характеристики процессора. Рабочий цикл процессора. Тактовая частота. Классы процессоров: CISC, RISC, MISC, VLIW.
Методические рекомендации. При изучении данной темы надо уделить внимание рассмотрению различий между классами процессоров.
Вопросы для самоконтроля.

- понятие тактовой частоты процессора

- рабочий цикл процессора

- определение основных характеристик процессора


Тема 4. Микропроцессорная память.

Студент должен

знать

- назначение и состав памяти;

- назначение регистров памяти;

Уметь

-характеризовать работу регистров общего назначения,



Содержание учебного материала . Микропроцессорная память: назначение, состав. Универсальные регистры (регистры общего назначения). Сегментные регистры. Ре­гистры смещения. Регистры флагов.
Методические рекомендации. При изучении темы необходимо ознакомиться с различными видами памяти компьютера, с их особенностями, различиями.
Вопросы для самоконтроля.

- понятие памяти ПК

- виды памяти ПК

- понятие регистров памяти


Тема 5. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)

Студент должен

знать

- назначение и характеристики АЛУ;

-состав АЛУ;
Уметь

-проводить арифметические операции



Содержание учебного материала. АЛУ: назначение, характеристики, состав. Регистры, сумматор, контроллер (блок управления операциями). Микрооперации, набор микроопераций для каждого кода опера­ций. Цикличность в процессе выполнения операций.

Лабораторная работа №2.

Лабораторная работа №3.
Методические рекомендации. При изучении темы необходимо ознакомиться с основными арифметическими операциями выполняемыми в АЛУ.
Вопросы для самоконтроля.

- что такое АЛУ

- структура АЛУ

- выполнение арифметических операций в АЛУ



Тема 6. Память в ЭВМ. Виды и типы памяти. Оперативная память. КЭШ-память.
Студент должен

знать

  • классификацию устройств памяти в ЭВМ по различным при­знакам;

  • основные характеристики памяти;

  • вид и типы памяти

  • порядок обмена информацией между отдельными видами па­мяти.



Уметь

-определять порядок обмена информацией между отдельными видами па­мяти.



Содержание учебного материала. Память: назначение, характеристики, классификация. Регистро­вая память, кэш-память, оперативная память (ОП), внешняя память.Виртуальная и физическая память. Страничная организация па­мяти. Адресуемая ячейка памяти. Иерархическая структура памяти.
Методические рекомендации. При изучении темы необходимо четко разграничивать понятия внутренней и внешней памяти ПК, ознакомиться со структурной организацией памяти.
Вопросы для самоконтроля.

- определение виртуальной памяти ПК

- определение физической памяти ПК

- способы наращивания памяти



Тема 7. Динамическая память.

Студент должен

знать

- определение динамической памяти

- виды динамической памяти

- особенности памяти динамического типа;


Уметь

  • читать структурную схему ОП;

Содержание учебного материала. Динамическая память. Основные особенности, ре­жим регенерации, основные модули памяти. Условно-графическое обозначение ОП динамического типа. Возможность наращивания емкости памяти.
Методические рекомендации. При изучении темы необходимо освоить понятие динамическая память, изучить ее виды.
Вопросы для самоконтроля.

- определение динамической памяти

- виды динамической памяти

Тема 8. Статическая память.

Студент должен

знать

- определение статической памяти

- виды статической памяти

- особенности памяти статического типа;


Уметь

  • читать структурную схему ОП;

Содержание учебного материала. Статическая память. Основные особенности, ре­жим регенерации, основные модули памяти. Условно-графическое обозначение ОП статического типа. Возможность наращивания емкости памяти.

Лабораторная работа №4.


Методические рекомендации. При изучении данной темы установить различия между статической и динамической памятью.

Вопросы для самоконтроля.

- определение статической памяти

- виды статической памяти

Тема 9. Организация процесса ввода-вывода.

Студент должен

знать


  • классификацию шин ПК;

  • характеристики шин ПК;

Уметь

  • определять логическую структуру ПК с одной или несколькими шинами;

Содержание учебного материала. Логическая структура современного персонального компьютера с одной, несколькими шинами для подключения устройств ввода-вывода.

Интерфейс, системная шина. Характеристики системной шины: разрядность, тактовая частота, пропускная способность. Шины рас­ширения. Локальные шины. Периферийные шины.



Методические рекомендации. При изучении данной темы необходимо рассмотреть структуру шинной организации ПК.
Вопросы для самоконтроля.

- понятие интерфейса, системной шины

- характеристики системных шин

- виды шин




Тема 10. Подключение основных устройств ввода-вывода к ПК.

Студент должен

знать

- способы подключения периферийных устройств ввода-вывода ПК;


Уметь

- подключать основные устройства ввода-вывода к ПК.



Содержание учебного материала. Устройства ввода-вывода ПК. Подключение устройств ввода-вывода к системной плате..


Методические рекомендации. При изучении темы необходимо повторить назначение устройств компьютера. Самостоятельно ознакомиться с видами разъемов.
Вопросы для самоконтроля.

- характеристика устройств ввода ПК

- характеристика устройств вывода ПК


Тема 11. Контроллеры. Прерывания.

Студент должен

знать

- определение контроллер, прерывания

- назначение и способы подключения контроллера.

Уметь


  • Определять виды прерываний


Содержание учебного материала. Контроллеры: назначение и способы подключения. Прямой дос­туп к памяти, прерывания. Арбитраж шины. Виды и обработка прерываний.


Методические рекомендации. При изучении данной темы необходимо изучить устройство контроллера.
Вопросы для самоконтроля.

- определение контроллера, прерывания

- виды и обработка прерываний
Тема 12. Программы-отладчики.

Студент должен

знать

- виды программ-отладчиков

- способы отладки
Уметь


  • Давать характеристику программам-отладчикам;



  • Содержание учебного материала. Программы-отладчики. Способы отладки. Подпрограммы.. Этапы компиля­ции исходного кода в машинные коды и способы отладки. Исполь­зование отладчиков.

Методические рекомендации. при изучении темы обратить внимание на различные способы отладки методы использования программ-отладчиков.
Вопросы для самоконтроля.

- характеристика программ- отладчиков

- определение подпрограммы

- компиляция исходного кода в машинный


Тема 13. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.

Студент должен

знать

- типы вычислительных систем

- особенности различных типов ВС
Уметь


  • Выявлять преимущества и недостатки различных ВС

Содержание учебного материала. Вычислительные системы. Типы вычислительных систем. Сравнительная характеристика различных типов вычислительных систем

Лабораторная работа №5.

Методические рекомендации. При изучении темы необходимо ознакомиться с различными подходами к определению вычислительной системы.
Вопросы для самоконтроля.

- определение вычислительной системы

- преимущества и недостатки различных вычислительных систем

3. Перечень лабораторных занятий


Тема №

лаб.занят.

Наименование лабораторного занятия

К-во часов

2

1


«Проверка вида представления данных в ЭВМ»



2

5

2

«Выполнение операции сложения в АЛУ»

2

5

3

«Выполнение операции вычитания в АЛУ»

2

8

4

«Ознакомление с режимом работы памяти статического типа»

2

13

5

«Тестирование производительности компьютера»

2


4. Задания для контрольных работ.
Вариант 1.


  1. Понятие кода. Виды кодов. Характеристики кодов.

  2. Мониторы. Принцип действия, характеристики.

  3. Перевести данные числа 123,45; 891; 587,45 в двоичную систему счисления



Вариант 2.

  1. Кодирование чисел в ЭВМ. Системы счисления. Виды систем счисления.

  2. Интерфейсы. Параметры интерфейсов. Магистрально-модульный способ построения ЭВМ.

  3. Произвести сложение двоичных чисел 1101 + 111111; 10101011 + 1111101

Вариант 3.


  1. Процессор, его функции. Характеристики процессора.

  2. Понятие контроллера. Прямой доступ к памяти.

  3. Произвести умножение двоичных чисел 111*11; 101*111


Вариант 4.

  1. Классификация процессоров по числу больших интегральных схем.

  2. Понятие памяти. Типы памяти в зависимости от возможности записи-перезаписи данных.

  3. Перевести данное число 456,78 в двоичную систему счисления



5. Контроль знаний.
Итоговый контроль приводится в форме экзамена (7 семестр).

Перечень примерных вопросов к экзамену:




  1. Теоретические основы построения ЭВМ. Машина Тьюринга и автомат Неймана.

  2. Кодирование символьной информации в ЭВМ.

  3. Двоичное, восьмеричное и шестнадцатеричное представление чисел

  4. Арифметико-логическое устройство.

  5. Выполнение операций сложения в АЛУ.

  6. Выполнение операций вычитания в АЛУ.

  7. Выполнение операций умножения в АЛУ.

  8. Выполнение операций деления в АЛУ.

  9. Структура классической ЭВМ. Назначение узлов.

  10. FMD ROM-накопители. Флэш-накопители.

  11. Структура процессора. Назначение отдельных устройств.

  12. Классификация процессоров.

  13. Виртуальная память. Стратегия организации виртуальной памяти.

  14. Система команд процессора. Классы процессоров.

  15. Устройство и виды динамической памяти.

  16. Регистры общего назначения.

  17. Устройство управления.

  18. ДНК-процессоры. Нейронные процессоры.

  19. Устройство и виды статической памяти.

  20. Кластерная архитектура.

  21. Интерфейсы ПК.

  22. Организация основной памяти. Память с расслоением.

  23. Связь процессоров в кластерной системе.

  24. Кэш-память.

  25. Организация системы ввода/вывода.



6. Перечень рекомендуемой литературы.

  1. Э. Таненбаум Архитектура компьютера С.Пб, 2003

  2. Максимов Н.В. Партыка Т.Л. Попов И.И. Архитектура ЭВМ Москва , Форум 2005 г.

  3. М. Гук Энциклопедия Аппаратные средства IBM PC , Питер, 2004 г

Оглавление

Стр.

  1. Введение

3

  1. Программа учебной дисциплины:

4

  1. Перечень лабораторных занятий

18

  1. Задания для контрольных работ.

18

  1. Контроль знаний.

26

  1. Перечень рекомендуемой литературы

27