16

МГОУ

Кафедра управления и информатики в технических системах

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ПРГРАММИРОВАНИЕ

Рабочая программа, методические указания и задания на

курсовую работу для студентов специальности

(200700) – Радиотехнические устройства и системы

проф., к.т.н. В.П. Зинкевич

МОСКВА 2009

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания, рабочая программа и задания на курсовую работу по дисциплине «Вычислительная техника и программирование» составлены в соответствии с учебным планом и программой, утвержденными для студентов специальности (200700) «Радиотехнические устройства и системы».

На изучение данной дисциплины по учебному плану заочной системы обучения отводится: лекций – 16 ч., лабораторных работ – 12 ч. В процессе изучения дисциплины студенты выполняют курсовую работу, по которой сдают зачет с оценкой, и сдают зачет по всей дисциплине.

Целью данной дисциплины является изучение технического (аппаратного) и программного обеспечения современных вычислительных машин, систем и сетей.

В результате изучения данного курса студент должен знать :

• арифметические и логические основы построения и работы компьютеров;

• принципы построения и алгоритмы работы основных структурных блоков современных компьютеров (процессоров, запоминающих устройств, устройств ввода-вывода);

• основы программного обеспечения компьютеров;

• способы обеспечения контроля и диагностики неисправностей;

• основные тенденции развития средств вычислительной техники на современном этапе;

• программирование инженерных задач на алгоритмическом языке BASIC.

Полученные знания позволят студенту :

• разрабатывать, внедрять и эксплуатировать автоматические и автоматизированные устройства и системы, использующие вычислительные машины и устройства:

• использовать современные компьютеры и вычислительные системы для выполнения проектных работ и научно-технических расчетов.

Изучению данной дисциплины должно предшествовать изучение таких дисциплин, как «Информатика», «Высшая математика». В то же время данная дисциплина является основой для изучения других дисциплин .

Тема 1. Предмет и задачи дисциплины.

Краткая история развития вычислительной техники. Современное состояние и тенденции развития. Аналоговые и цифровые вычислительные машины. Особенности цифровых вычислений. Программное обеспечение компьютера. Поколения вычислительных машин.

Методические указания.

Эффективное развитие всех областей деятельности человека в настоящее время чаще всего опирается на широкое применение вычислительных машин и математических методов. Поколение вычислительных машин характеризуется некоторыми особенностями, чаще всего используемой элементной базой (электронные лампы, транзисторы, интегральные схемы, большие интегральные схемы). Различие аналоговых и цифровых вычислительных машин заключается в способе представления математических величин, которые участвуют в вычислениях.

Программное обеспечение компьютера представляет собой комплекс программных средств, в котором выделяются операционная система, пакет прикладных программ и комплект программ диагностики и контроля.

[1,2,3]

Вопросы для самопроверки

1. Основные направления развития компьютерных технологий на современном этапе.

2. Приведите конкретные примеры применения современных компьютерных технологий на Вашей работе.

3. Перечислите поколения вычислительных машин и дайте их краткую характеристику.

4. Что собой представляет вычислительная система?

5. Какие функции выполняет операционная система?

Тема 2. Арифметические и логические основы построения компьютеров

Системы счисления. Позиционная и непозиционная системы счисления. Основание системы счисления. Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую. Выбор системы счисления для компьютера. Физическое представление информации в вычислительных машинах. Основы Булевой алгебры (алгебры логики). Элементарные логические функции.

Методические указания

Система счисления – это набор правил и знаков, с помощью которых можно представить любое число. Система счисления проектируемого компьютера выбирается чаще всего по минимальным затратам активных компонентов (в настоящее время транзисторов). В подавляющем большинстве вычислительных машин применяется двоичная система счисления. Эта система использует для представления чисел, знаков и команд два знака – «0» и «1».

Кроме двоичной системы применяются двоично-десятичная, четверичная, восьмеричная и шестнадцатиричная системы. Различные устройства компьютера строятся на основе логических элементов. Под логическим элементом понимается прибор, выполняющий какую-либо логическую функцию, т.е. сигнал на выходе элемента определяется комбинацией сигналов на входе. Алгебра логики служит для анализа и синтеза логических (цифровых) схем. Для представления любой, сколь угодно сложной логической функции достаточно иметь набор логических элементов, который называют функционально полным набором. Все многообразие сложных логических функций может быть реализовано на трех элементарных логических элементах : «И» (конъюнкция), «ИЛИ» (дизъюнкция) и «НЕ» (отрицание, инверсия). На практике широко используются два логических элемента, каждый из которых представляет собой функционально полный набор: «И-НЕ» (элемент Шеффера) и «ИЛИ-НЕ» (элемент Пирса).

[1, 2]

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте правило перевода чисел из одной системы счисления в другую.

2. Переведите десятичное число 13,2 : а) в двоичную систему счисления; б) в восьмеричную систему.

3. Назовите элементарные логические функции.

4. Какие логические элементы наиболее часто используются в современных вычислительных машинах.

5. Что такое функционально полный набор логических элементов?