Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМК Вычислительные машины, системы и сети.doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
05.11.2018
Размер:
1.65 Mб
Скачать

Информатика , Физика , Высшая математика , Математическое моделирование в

микроэлектронике .

Основываясь на этих знаниях , дисциплина «Вычислительные машины , системы и сети

» позволяет получить студентам практические навыки в проектировании вычислительных устройств , анализе различных технических решений и выборе оптимальной структуры вычислителей .

1.2

Цели дисциплины

Предметом курса « Вычислительные машины , системы и сети» является архитектура ЭВМ и вычислительной системы , состав аппаратной части и организация взаимодействия различных функциональных блоков системы между собой и внешними устройствами, структуры вычислительных комплексов и примеры различных комплексов

.

Цель дисциплины - изучение основных компонентов ЭВС и их взаимодействия , знание архитектуры современных ЭВС , умение рационального проектирования вычислителей разнообразного применения.

1.3

Задачи изучения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен знать

:

основные компоненты ЭВС и их взаимодействие:

  • архитектуры современных ЭВС

  • .

структуру аппаратной части ЭВС , микропроцессоров и микроконтроллеров.

- примеры различных типов вычислительных систем и комплексов

УМЕТЬ

: проектировать элементы и узлы ЭВС, выбирать оптимальную структуру вычислительного комплекса

составлять расчетные схемы для анализа и проверки работоспособности элементов и узлов ЭВС: программировать микропроцессорные устройства.

2 . СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1

Общий план изучения дисциплины

Наименование тем

Виды занятий (кол. часов )

лекции

Лаборат

занятия

консультации

Самостоят.

работа

инд-ая

работа

1.Организация структуры_

вычислителя

6

4

2

12

2.Принципы управления в

вычислителях

6

8

4

12

3 Обмен информацией в

структуре вычислителя

10

8

4

20

4.Организация памяти ЭВМ

8

8

4

20

5.Организация контроля

4

2

2

10

6Классификация вычис-

лительных систем

6

2

2

10

7.Структуры многопроцес-

сорных ВС

6

2

4

10

8.Примеры вычислительных

комплексов

5

-

2

8

Итого

51

34

24

102

2.2 График самостоятельной работы студентов

Форма учебных занятий

Календарный план самостоятельной работы студентов

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

февраль

март

апрель

май

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

Лекции

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Лаб. занятия

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

Курсовая работа

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

2

2.3 Наименование и краткое содержание лекций

N п.п

Тема лекции, краткое содержание

кол-во час.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Понятие о структуре и архитектуре ЭВМ и вычислительной

системы. Типовая структура ЭВМ , ее аппаратные составляющие. Основные характеристики ЭВМ : быстродействие, адресность , разрядность , объем памяти , система команд.

Обмен информацией в ЭВМ . Сигналы адреса , данных и управления. Организация магистралей , модульный принцип построения структуры ЭВМ. Распределение ресурсов в ЭВМ .

Процессоры в ЭВМ, структура гипотетического процессора. Управляющая и операционная составляющие процессора. Полный цикл работы процессора. Принципы программного управления. Понятие команд и микрокоманд. Система управления в составе ЭВМ, слово состояния процессора. Устройство управления с жесткими связями. Программируемые устройства управления. Форматы команд.

Микропрограммный принцип управления . Сходство и различие с про-

граммным принципом управления. Структура устройства микропрограммного управления . БИС МПУ ,ПЛМ. Способы адресации в ЭВМ . Базовые способы адресации, модификация адресов. Форматы команд с модификацией.

Реализация процессора . Микроконтроллеры , многокристальные микропроцессоры и секционированные микропроцессоры. Особенности их структур. Структуры процессорных блоков на основе микроконтроллеров, многокристальных микропроцессоров и секционированных микропроцессоров.

Процедура ввода-вывода в вычислительной системе, Связь между процессорным блоком и внешними устройствами. Способы обмена данными .Прямой доступ к памяти. Каналы ввода - вывода.

Типы интерфейсов в организации вычислительной системы : системные , периферийные , межпроцессорные. Условия согласования при передаче информации . Интерфейсные функции.

Организация системы прерываний. Программные и аппаратные прерывания. Контроллеры прерываний , функции контроллеров прерываний.

Программирование микропроцессорных систем. Языки , используемые при программировании. Последовательность написания программы.

Понятие системы памяти. Иерархия устройств памяти в ЭВС. Виды запоминающих устройств . Организация модулей ОЗУ и ПЗУ.

Ассоциативные запоминающие устройства Назначение АЗУ, их структура. Безадресные запоминающие устройства , стек. Использование стека.

Принципы записи информации на магнитные носители Спектр технических решений . Кодирование и декодирование информации, считываемой с ЗУ.

Организация системы контроля в ЭВМ. Контроль передачи информации, контроль преобразования информации. Использование избыточных кодов при контроле. Основные вопросы проектирования многопроцессорных систем. Тенденции развития аппаратного обеспечения в ЭВС.

Классификация вычислительных систем, типы

Одно- и многопрограммный режим работы вычислительного устройства

Архитектурные особенности вычислительных систем

Архитектурные принципы Фон Неймана

Многопроцессорные вычислительные комплексы

Структуры многопроцессорных вычислительных комплексов

Основы модульного построения вычислителей . Структура ПЭВМ Вычислительные комплексы типа СМ и большие вычислительные комплексы

Агрегативные средства вычислительной техники (АСМТ-ПС)

Итого:

2

2

2

2

2

2

4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

51