Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
кафедра
Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ
для специальности 220400 — ОПД.Ф.08 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем"
(Заочная форма)
Курс__________________________2, 3
Семестр_______________________4, 5
Часов в неделю_________________ 14
Лекции________________________ 14 часов
Лабораторные работы___________ 14 часов
Контрольная работа_____________ 4 семестр
СРС___________________________112 часов
Экзамен________________________ 5 семестр
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
"_____" ___________2005 г. Протокол №__________
Зав. кафедрой___________В.Б.Байбурин
Рабочая программа утверждена на заседании
УМКС/УМКН
"_____" ______2005 года, протокол № _____
Саратов, 2005 г.
1. Цель и задачи дисциплины, её место в
учебном процессе.
-
Цель преподавания дисциплины.
Целью преподавания дисциплины «Организация ЭВМ и систем» является изучения студентами основ организации электронных вычислительных машин и систем, математического аппарата анализа и синтеза вычислительных машин структур и методов организации взаимодействия между структурными элементами и основных алгоритмов функционирования ЭВМ.
-
Задачи изучения дисциплины.
Задачами дисциплины являются основные характеристики и области применения ЭВМ и систем различных классов, структурная организация ЭВМ и её основных блоков, алгоритмы функционирования ЭВМ, конвейеризация вычислений, организация прерываний, взаимодействие с периферийными устройствами, параллелизация вычислений, многомашинные и многопроцессорные системы.
-
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.
Математический анализ, дискретная математика, математическая логика и теория алгоритмов, теория вероятностей математическая статистика и случайные процессы
-
Требования к знаниям студентов
по дисциплине.
Студент должен знать структуры ЭВМ, назначение и порядок функционирования основных устройств. Алгоритмы и методы синтеза цифровых автоматов, применяющихся в ЭВМ. Основы организации вычислительного процесса в ЭВМ и системах. Форматы команд различных типов, методы адресации в ЭВМ. Проводить сравнительный анализ различных принципов организации ЭВМ и систем.
Студент должен уметь строить таблицы истинности булевых функций и логические комбинационные схемы с минимальной ценой по Квайну. Строить графы основных алгоритмов выполнения машинных операций. Строить операционные устройства, реализующие данные машинные операции.
3. Распредление трудоёмкости дисциплины по темам и видам занятий.
|
№ темы |
Название темы |
Часы |
|||
|
Всего |
Лекции |
Лаб. работы |
СРС |
||
|
1 |
Введение |
2 |
2 |
|
|
|
2 |
Общие принципы организации ЭВМ и систем |
24 |
2 |
2 |
20 |
|
3 |
Процессоры ЭВМ |
48 |
4 |
12 |
32 |
|
4 |
Организация памяти ЭВМ и систем |
22 |
2 |
|
20 |
|
5 |
Организация ввода-вывода и взаимодействия с периферийными устройствами ЭВМ |
22 |
2 |
|
20 |
|
6 |
Большие компьютерные системы |
22 |
2 |
|
20 |
|
|
Всего: |
140 |
14 |
14 |
112 |
4. Содержание лекционного курса.
|
№ темы |
Всего часов |
№ лекции |
Тема лекции Вопросы, отрабатываемые на лекции |
|
1 |
2 |
1 |
История развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ. Основные принципы работы ЭВМ. |
|
2 |
2 |
2 |
Структурная схема ЭВМ. Стандартный цикл выполнения команды в машине Неймана. Форматы команд. Взаимодействие основных устройств. |
|
3 |
4 |
3
4 |
Структура процессора ЭВМ. АЛУ процессора. Синтез управляющих автоматов разных типов. Операционные автоматы разных типов. Операционные устройства и процессоры ЭВМ |
|
4 |
2 |
5 |
Иерархическая структура памяти ЭВМ и систем. Сверхоперативная память. Оперативная память. Внешняя память. Кэш память. Стековая память. Ассоциативная память. Виртуальная память со страничной организацией. |
|
5 |
2 |
6 |
Организация ввода-вывода. Обработка прерывания по вводу-выводу. Прямой доступ к памяти и стандартные интерфейсы. |
|
6 |
2 |
7 |
Параллельная обработка в мультипроцессорных системах. Архитектура многопроцессорных и многомашинных систем общего назначения. Протоколы. Общая память и передача сообщений. |
5. Перечень лабораторных работ.
Лабораторные работы выполняются в соответствии с изданными методическими указаниями к выполнению лабораторных работ по данному курсу. Методические указания содержат основные разделы: введение, содержание работы, задание по работе, варианты заданий, методические указания, содержание отчёта, контрольные вопросы, список использованных источников.
|
№ темы |
Всего часов |
№ работы |
Наименование работы |
|
2 |
2 |
1 |
Построение комбинационных схем, булевы функции и контролирующие тесты. |
|
3 |
2 |
2 |
Синтез управляющих автоматов с жёсткой логикой. |
|
3 |
4 |
3 |
Программируемые управляющие автоматы. |
|
3 |
4 |
4 |
Синтез операционных автоматов. |
|
3 |
2 |
5 |
Синтез операционного устройства для заданных операций. |
|
итого: 14 часов |
|
||