Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2807

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
299.37 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Д. И. Кислицын

АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля

Нижний Новгород

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Д. И. Кислицын

АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК

Кислицын Д. И./ Архитектура ЭВМ и систем [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./ Д. И. Кислицын; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - ___ с. 1 электрон. опт. диск (CD-R)

Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению, приводится тематика расчётных работ.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля.

Д. И. КислицынННГАСУ. 2016.

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» предназначены для студентов второго курса, обучающихся по направлению 09.03.02 Информационные системы и технологии, и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.

Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем».

Целями освоения дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» являются формирование у студента, совместно с другими дисциплинами учебного плана и всеми формами образовательного процесса в университете, компетенций, знаний, умений и навыков, определяемых требованиями ФГОС ВО по направлению 09.03.02 Информационные системы и технологии.

В лекциях излагается общая характеристика вопросов тем, даются практические примеры применения стандартов, осуществляется групповая работа студентов и преподавателя по разработке соответствующих разделов пояснительной записки по разработке программного обеспечения или информационных систем. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.

На лекциях по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.

Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.

Самостоятельная работа направлена на развитие компетенций дисциплины:

-ОПК-3 - способностью применять основные приемы и законы создания и чтения чертежей и документации по аппаратным и программным компонентам информационных систем;

-ПК-36 - способностью применять основные приемы и законы создания и чтения чертежей и документации по аппаратным и программным компонентам информационных систем.

Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине:

-систематическая проработка лекций, основной и дополнительной литературы;

-выполнение расчётно-графической работы;

-подготовка к зачёту.

Содержание разделов дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» представлено в таблице 1.

Таблица 1 Содержание разделов дисциплины

 

 

 

 

Аудиторные

 

 

 

 

 

занятия (в часах)

 

Перечень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самос

компетенций,

Наименование

Всего

Лекции

 

Лабораторные

Практика, семинар

тоятел

формируемых

п/п

раздела дисциплины

часов

 

ьная

в процессе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работа

освоения

 

 

 

 

 

 

 

 

раздела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация

 

 

 

 

 

 

ОПК-3, ПК-

1

вычислительных

3

2

 

 

 

1

 

 

 

36

 

систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информационно-

 

 

 

 

 

 

ОПК-3, ПК-

2

логические основы

24

6

 

6

 

12

 

 

36

 

ЭВМ и систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Основные блоки

3

2

 

 

 

1

ОПК-3, ПК-

ЭВМ

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Центральный

23

4

 

8

 

11

ОПК-3, ПК-

микропроцессор

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Системная плата

3

2

 

 

 

1

ОПК-3, ПК-

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Внутренняя память

4

2

 

 

 

2

ОПК-3, ПК-

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Внешняя память

3

2

 

 

 

1

ОПК-3, ПК-

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Блок питания

7

2

 

2

 

3

ОПК-3, ПК-

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Периферийные

15

8

 

 

 

7

ОПК-3, ПК-

устройства

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Тенденции развития

4

2

 

 

 

2

ОПК-3, ПК-

аппаратных средств

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На консультациях в

течение

семестра студенты

могут обсуждать с

преподавателем различные вопросы по выполнению расчётно-графической работы (РГР).

Рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях или по электронной почте kislitsyn@nngasu.ru.

РГР предусмотрена в 3 семестре. Целями выполнения РГР при изучении дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» являются:

-самостоятельное углублённое изучение отдельных разделов курса;

-закрепление навыков программирования, полученных в течение первых трёх семестров.

Общее задание на РГР: создать оконное приложение, которое в соответствии с вариантом задания обрабатывает введённые пользователем исходные данные (в т. ч. и некорректные) об элементах электрической цепи и выводит на форму результаты (сопротивление, ёмкость, логическое состояние и т.п.). Форма должна содержать поясняющие текстовые и графические надписи, в т. ч. фамилию, имя, отчество, № группы и текст задания. В течение курса со студентами проводятся индивидуальные и групповые консультации по вопросам выполнения РГР, а также по общетеоретическим вопросам, возникающим при самостоятельной работе студентов при подготовке к занятиям и выполнении РГР. Результатом выполнения РГР является пояснительная записка, описывающая проектирование приложения и программный код. При выставлении оценки (от 2,0 до 5,0 баллов) за РГР оценивается способность студента составлять алгоритм в соответствии с индивидуальным заданием и разрабатывать на его основе простейшее оконное приложение.

В конце семестра студенты проходят электронное тестирование по всем разделам курса. В конце тестирования студент видит, в каких разделах и сколько ошибочных ответов он дал и получает балл в диапазоне от 0,0 до 5,0. Перед зачётом студентам выдаётся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к зачёту.

Студент допускается к зачёту, если он сдал все лабораторные работы и РГР. При подготовке к зачету после получения перечня вопросов рекомендуется:

1) внимательно прочитать материал лекций; 2) постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами,

используя рекомендованную литературу; 3) просмотреть все лабораторные работы;

4) выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.

Перечень примерных вопросов, выносимых на зачёт:

Переведите из восьмеричной системы счисления в семеричную число 101

Введите результат логической операции дизъюнкции 0 XOR 0

Укажите элемент, который может находиться в одном из двух устойчивых состояний «0» и «1»

Классифицируйте ЭВМ по систематике Флинна

Как называются внутримашинные электронные часы, подключаемые к автономному источнику питания и обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени?

Укажите устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде

Перечислите и поясните принципы Фон-Неймана

Для какой архитектуры характерно раздельное хранение и обработка команд и данных?

Какой блок микропроцессора вырабатывает управляющие сигналы, поступающие по кодовым шинам инструкций (КШИ) во все блоки машины?

Что характерно для стадии «tick» в стратегии «tick-tock» от Intel?

Какой максимальный размер может иметь 16 битный сегмент?

На что указывают разные цвета слотов оперативной памяти на материнской плате?

Сравните между собой шины PCI и PCI Express

Сколько устройств можно подключить к одной шине PCI-Express напрямую?

Укажите логическую топологию шины USB

Какова максимальная пропускная способность шины USB 3.0?

Какой диапазон используется в стандарте Bluetooth?

Какой тип памяти используется в ОЗУ?

Что положено в основу элементов динамической памяти?

Какое устройство может пребывать в одном из устойчивых состояний сколь угодно долгое время при условии наличия питания?

Сколько бит информации хранит одна ячейка (элемент) памяти на основе триггера с двумя устойчивыми состояниями?

Чем память DDR2 400 отличается от DDR 400?

На какой частоте работает ядро памяти (матрица запоминающих элементов)

модуля DDR400?

В чём различие между ROM, PROM, EPROM и EEPROM?

Какой минимальный объём на жёстком диске может быть выделен для хранения файла в файловых системах FAT, NTFS?

Какому типу оптических дисков соответствует ёмкость 25 Гб?

С помощью чего осуществляется связь программного обеспечения с аппаратной частью видеосистемы?

Опишите технологии, позволяющие объединять ресурсы двух видеокарт в одном компьютере между собой, повышая производительность видеоподсистемы

Что такое шейдер?

Какое устройство, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта

Сколько оттенков цвета может распознать сканер с глубиной цвета 8 бит?

Назовите частоту электрического тока бытовой (домашней) электросети в России.

Назовите преимущества импульсного блока питания перед трансформаторным

Каким показателем качества компьютерной сети характеризуется возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности?

Какое число будет храниться в регистре AL, в результате выполнения команды mov ax, 1234h?

Опишите назначение конденсатора, его виды обозначение на электрической принципиальной схеме, устройство и основные характеристики

Опишите назначение резистора, его виды обозначение на электрической принципиальной схеме, устройство и основные характеристики

Опишите назначение диода, его виды обозначение на электрической принципиальной схеме, устройство и основные характеристики

Опишите назначение транзистора, его виды обозначение на электрической принципиальной схеме, устройство и основные характеристики

Показатели оценки по зачёту представлены в таблице 2.

Таблица 2 Показатели оценки по зачёту

Показатели

Бал-

 

 

 

 

 

 

оценивания

Оценка

Критерий оценки

лы

компетенций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

4,5 -

«зачтено»

ставится

 

обучающемуся,

освоения

5,0

 

показавшему

 

глубокие

дисциплины

 

 

систематизированные

знания

соответствует

 

 

учебного материала, в полной

требованиям

 

 

мере

соответствующие

ФГОС

 

 

требованиям

к

уровню

 

 

 

подготовки

 

обучающегося,

 

 

 

проявившему

 

творческие

 

 

 

способности

в

понимании,

 

 

 

изложении

и

использовании

 

 

 

учебного

материала

при

 

 

 

решении поставленных задач,

 

 

 

умеющему

 

 

обобщать

 

 

 

информацию,

 

 

 

Показатели

 

Бал-

 

 

 

 

 

 

 

 

оценивания

 

 

Оценка

 

Критерий оценки

 

лы

 

 

компетенций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аргументировано

 

и

 

 

 

 

 

практически

без

ошибок

 

 

 

 

 

ответившему на все вопросы.

Результаты

 

3,5

-

«зачтено»

ставится

 

обучающемуся,

освоения

 

4,4

 

 

продемонстрировавшему

дисциплины

 

 

 

 

достаточно

полные

 

знания

соответствует

 

 

 

 

учебного материала, в целом

требованиям

 

 

 

 

соответствующие

 

 

ФГОС

 

 

 

 

требованиям

к

уровню

 

 

 

 

 

подготовки

 

обучающегося,

 

 

 

 

 

способность

к

 

их

 

 

 

 

 

самостоятельному

 

 

 

 

 

 

 

восполнению и обновлению в

 

 

 

 

 

ходе

решения поставленных

 

 

 

 

 

задач,

 

 

умение

 

 

 

 

 

систематизировать

 

 

 

 

 

 

 

информацию,

допустившему

 

 

 

 

 

негрубые

 

ошибки

и

 

 

 

 

 

недочеты.

 

 

 

 

Результаты

 

2,5

-

«зачтено»

ставится

 

обучающемуся,

освоения

 

3,4

 

 

показавшему уровень знаний

дисциплины

 

 

 

 

учебного материала в объёме,

соответствует

 

 

 

 

минимально

необходимом

требованиям

 

 

 

 

для

решения

поставленных

ФГОС

 

 

 

 

задач,

знание

 

основ

 

 

 

 

 

дисциплины,

владеющего

 

 

 

 

 

навыками

 

логического

 

 

 

 

 

мышления

и

допустившему

 

 

 

 

 

непринципиальные

ошибки

 

 

 

 

 

при ответе на вопросы.

 

Результаты

 

0,0

-

«не зачтено»

ставится

 

обучающемуся,

освоения

 

2,4

 

 

показавшему

существенные

дисциплины

НЕ

 

 

 

пробелы в знании основного

соответствует

 

 

 

 

учебного

 

материала,

требованиям

 

 

 

 

допустившему

 

 

ФГОС

 

 

 

 

принципиальные ошибки при

 

 

 

 

 

применении знаний,

которые

 

 

 

 

 

не позволяют ему приступить

 

 

 

 

 

к решению

поставленных

 

 

 

 

 

задач

без

дополнительной

 

 

 

 

 

подготовки.

 

 

 

Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины.

Основная литература:

1.Кислицын Д.И. Инструментальные средства информационных систем. Внутреннее устройство ЭВМ : учебное пособие. Н. Новгород: ННГАСУ, 2011.

2.Аблязов Р. З. Программирование на ассемблере на платформе x86-64. Москва: ДМК Пресс, 2011.

3.Кирнос В. Н. Введение в вычислительную технику. Основы организации ЭВМ и программирование на Ассемблере: учебное пособие. Томск: Эль Контент, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2011.

Дополнительная литература:

1.Кислицын Д. И. Архитектура ЭВМ и систем [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос. Н. Новгород: ННГАСУ, 2016.

2.Баула В. Г. Архитектура ЭВМ и операционные среды : учеб. для студентов вузов по направлениям 010400 "Приклад. математика и информатика" и 010300 "Фундаментал. информатика и информ. технологии". Москва: Изд. центр "Академия", 2012.

Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:

1.http://www. ixbt.com интернет-издание о компьютерной технике

2.http://www.intuit.ru/ Национальный открытый университет.

3.http://yandex.ru/ Поисковая система.

4.http://www.google.ru/ Поисковая система.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]