1945

2

УДК 004.78: 656.13

Соловей, Д. Е. Архитектура аппаратных средств Текст : методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.02.07 Информационные системы и программирование / Д.Е. Соловей; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 10 с.

Методические указания разработаны в соответствии с решением кафедры вычислительной техники и информационных систем

Составитель: к.т.н., доцент каф. ВТ и ИС Д.Е. Соловей

Методические указания утверждены на заседании кафедры ВТ и ИС

04.10.2017 г., протокол № 4.

3

Оглавление

4

1 Цели и задачи самостоятельной работы

Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

Задачами самостоятельной работы студентов являются:

систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

углубление и расширение теоретических знаний;

формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

развитие исследовательских умений;

использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачетам и экзаменам.

Методика организации самостоятельной работы студентов зависит от структуры, характера и особенностей изучаемой модуля, объема часов на ее изучение, вида заданий для самостоятельной работы студентов, индивидуальных качеств студентов и условий учебной деятельности.

Процесс организации самостоятельной работы студентов включает в себя следующие этапы:

5

подготовительный (определение целей, составление программы, подготовка методического обеспечения, подготовка оборудования);

основной (реализация программы, использование приемов поиска информации, усвоения, переработки, применения, передачи знаний, фиксирование результатов, самоорганизация процесса работы);

заключительный (оценка значимости и анализ результатов, их систематизация, оценка эффективности программы и приемов работы, выводы

онаправлениях оптимизации труда).

6

2 Содержание дисциплины

Врезультате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач;

идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств.

Врезультате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных систем, их архитектурные особенности;

принципы работы основных логических блоков систем;

параллелизм и конвейеризацию вычислений;

классификацию вычислительных платформ;

принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах;

повышение производительности многопроцессорных и многоядерных систем;

энергосберегающие технологии.

Врезультате освоения учебной дисциплины обучающийся должен

владеть:

навыками получения информации о параметрах компьютерной системы

навыками подключения дополнительного оборудования и настройки связи между элементами компьютерной системы.

Выпускник, освоивший ППКРС, должен обладать:

а). общими компетенциями, включающими в себя способность:

осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности (ОК 02);

б). профессиональных компетенций, соответствующими видам деятельности:

разрабатывать требования к программным модулям на основе анализа проектной и технической документации на предмет взаимодействия компонент (ПК 2.1);

проводить сравнительный анализ программных продуктов и средств разработки, с целью выявления наилучшего решения согласно критериям, определенным техническим заданием (ПК 3.4);

разрабатывать техническую документацию на эксплуатацию информационной системы (ПК 5.6);

оценивать качество и надежность функционирования информационной системы в соответствии с критериями технического задания (ПК 6.4).

7

3 Темы для самостоятельного изучения

Темы для самостоятельного изучения, распределѐнная по темам дисциплины, представлена в таблице 1.

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям Подготовка доклада на тему «История развития средств вычислительной техники», «Многоуровневая организация вычислительных машин».

Понятие архитектуры и структуры компьютера. Составные части ЭВМ и их назначение. Основные типы архитектур ЭВМ( Ар¬хитектура фон Неймана и гарвардская архитектура).

Самостоятельная работа при изучении темы 1.2

Подготовка к устному опросу, проработка материалов по лекциям.

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Функциональная структура процес¬сора.

Устройство управления: назначение и упрощенная функцио¬нальная схема. Регистры микропроцессорной памяти (МПП).

Самостоятельная работа при изучении темы 1.3

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем).

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Системная плата: архитектура и основные разъемы. Чипсет: назначение и схема функционирования. Системная шина и ее параметры.

Основные характеристики процессоров. Совместимость процессоров. Технологии используемые в современных процессорах. Многоядерные процессоры. Принципы работы.

Самостоятельная работа при изучении темы 1.4

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем).

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Иерархическая структура памяти.

Организация оперативной памяти: принцип работы.

Самостоятельная работа при изучении темы 1.5

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем).

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Написание реферата. Реферат расширяет содержание учебного материала. Задание выдается индивидуально.

Понятие интерфейса. Классификация интерфейсов. Организация взаимодействия ПК с периферийными устройства¬ми. Внутренние интерфейсы AGP, PCI, PCIExpress и их характеристики

Интерфейсы периферийных устройств.

Внешние интерфейсы компьютера. Последовательные и парал¬лельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232.Назначение, характеристики и особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394 (FireWire). Интерфейс стандарта 802.11 .802.16.

Самостоятельная работа при изучении темы 2.1

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем).

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Классы архитектур ВС (Многомашинная, многопроцессорная и архитектура с параллельными процессорами).

Уровни и средства комплексирования.

Ассимитричная многопроцессорная обработка. (ASMP). Симметричная мультипроцессорная обработка (SMP).

Самостоятельная работа при изучении темы 2.2

Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем).

Подготовка к лабораторным работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление отчетов и подготовка к защите лабораторной работе.

Иерархическая организация памяти. Кэш-память.

Стратегия управления памятью.

Организация памяти в однопроцессорных ВС.

9

4 Учебно-методические материалы по дисциплине

Основная литература

1.Степина В. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы : учебник / В.В. Степина. — М.: КУРС: ИНФРА-М, 2017. — 384 с. - ЭБС

"Знаниум". http://znanium.com/bookread2.php?book=661253

2.Максимов Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 5-e изд., перераб. и доп. - М.: Форум:НИЦ ИНФРА-М, 2015 - 512 с. - ЭБС

"Знаниум". http://znanium.com/bookread2.php?book=492687

Дополнительная литература

1.Партыка Т. Л. Периферийные устройства вычислительной техники: Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - 3-e изд., испр. и доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 432 с. - ЭБС "Знаниум". http://znanium.com/bookread2.php?book=424031

Перечень ресурсов сети Интернет

Для освоения модуля необходимы следующие ресурсы информационнотелекоммуникационной сети «Интернет»:

Образовательный портал: http\\www.edu. ru; свободный. – Заглавие с экрана. –

Яз. рус., англ.

http://www.intuit.ru/ - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/650/506/lecture/11501?page=2.

свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус., англ.

Система федеральных образовательных порталов Информационнокоммуникационные технологии в образовании http.//www.ict.edu.ru свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус., англ.

Проект OpenNET [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.opennet.ru/. – Загл. с экрана.

Техническая библиотека CITForum.ru[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://citforum.ru/. – Загл. с экрана.

10

Денис Евгеньевич Соловей

АРХИТЕКТУРА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ

Методические указания для самостоятельной работы студентов обучающихся по специальности

09.02.07 Информационные системы и программирование

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»

394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10