Передмова
Навчальна програма складається у вигляді системи залікових та змістовних модулів (дав екзаменаційних модулі обсягом 2,25 кредити ECTS, по одному модулю на половину семестру), що відповідає експериментальному навчальному плану напряму підготовки.
На підставі типової програми далі складена навчальна програма, адаптована до існуючого на кафедрі навчально-методичного забезпечення курсу.
Мета та задачі дисципліни Мета вивчення дисципліни
Мета вивчення дисципліни — вивчення основних принципів вводу-виводу інформації в ЕОМ, составу, технічних характеристик та принципів функціонування периферійних пристроїв ЕОМ.
Задачі вивчення дисципліни
Згідно з кваліфікаційною характеристикою фахівець в галузі комп'ютерної інженерії повинен знати класифікацію та призначення основних типів периферійних пристроїв, термінологію та основні техніко-економічні характеристики периферійних пристроїв, фізичні основи та принципи функціонування основних типів периферійних пристроїв.
Студент повинен:
Знати класифікацію та призначення основних типів периферійних пристроїв, термінологію та основні техніко-економічні характеристики периферійних пристроїв, принципи зв'язку периферійних пристроїв з ядром ЕОМ, структурний зміст основних типів периферійних пристроїв, фізичні основи та принципи функціонування основних типів периферійних пристроїв.
Уміти обирати необхідний спосіб організації вводу-виводу в обчислювальній системі, виконувати настройку периферійних пристроїв на необхідний режим роботи, розробляти драйвери (програмну підтримку) периферійних пристроїв, виконувати розрахунки основних параметрів пристроїв (продуктивність, точність та ін.), працювати з технічною літературою та документацією.
Мати уявлення про тенденції розвитку периферійної техніки
Критерії та засоби діагностики успішності навчання
Критерієм успішності є отримання позитивної оцінки при складанні поточних контролів у тестовій формі.
Засобами діагностики успішності навчання можуть бути комплекти тестів, комплекти індивідуальних завдань тощо.
Міжпредметні зв’язки
|
1 |
Інтерфейси |
Розділи «Організація взаємодії з ядром ЕОМ», «Сучасни типи інтерфейсів» |
|
2 |
Архітектура ЕОМ |
Розділи «Принципи побудови ЕОМ», «Переривання» |
|
3 |
Програмування | |
Структура дисципліни
|
Модуль |
Тема лекцій (заняття) |
Обсяг годин |
Види контролів |
|
М1 |
Модуль 1. ( 1 половина сьомого семестру) Системи вводу-виводу, пристрої вводу | ||
|
Лекції Вступ. Периферійні пристрої ЕОМ. Їх місце і роль в організації роботи обчислювальних систем. |
2 |
Модульний контроль МК1 - 25 балів (модульна контрольна робота)
Поточний контроль ПК1- 20 балів (захист лабораторних робіт)
| |
|
Системи управління вводом-виводом в мейнфреймах |
2 | ||
|
Організація вводу-виводу в мікро- і персональних ЕОМ. |
6 | ||
|
Кодові таблиці, що використовуються в периферійних пристроях |
2 | ||
|
Принтери ударного типу |
4 | ||
|
Принтери безударного типу |
6 | ||
|
ЖК-дисплеї |
2 | ||
|
|
| ||
|
Лабораторні заняття Вивчення таймеру та засобів генерації звука |
4 | ||
|
Програмування каналів вводу-виводу системи 360/370 |
4 | ||
|
Вивчення системи апаратних переривань в ПЕОМ. |
4 | ||
|
Управління матричним принтером. Використання командних послідовностей. |
4 | ||
|
Самостійна робота Підготовка до аудиторних занять (лекцій, лабораторних робіт) |
22 | ||
|
Опрацювання розділів програми, які не викладаються на лекціях. |
4 | ||
|
Підготовка до контрольних заходів та їх складання |
15 | ||
|
|
Усього |
81 2,25 кр ECTS |
|
|
Модуль |
Тема лекцій (заняття) |
Обсяг годин |
Види контролів |
|
М2 |
Модуль 2. ( 2 половина сьомого семестру) Пристрої вводу. Зовнішні запом'ятовуючи пристрої | ||
|
Лекції Пристрої вводу. Клавіатура, миша, джойстик, сканери) |
6 |
Модульний контроль МК2 - 30 балів (модульна контрольна робота)
Поточний контроль ПК2-25 балів (захист лабораторних робіт)
| |
|
Магнітні зовнішні запам’ятовуючи пристрої |
8 | ||
|
Оптичні зовнішні запам’ятовуючи пристрої |
4 | ||
|
Зовнішні запам’ятовуючи пристрої інших типів |
2 | ||
|
Системи накопичування. Дискові масиви (RAID). |
2 | ||
|
Перспективні розроблення в галузі пристроїв вводу-виводу. |
2 | ||
|
|
| ||
|
|
| ||
|
Лабораторні заняття Вивчення клавіатури ПЕОМ і стандартних засобів BIOS для управління клавіатурою |
6 | ||
|
Принципи побудови файлової системи MS DOS. |
4 | ||
|
Вивчення контролера НГМД та ПДП. |
4 | ||
|
Підсумкова лабораторна робота |
2 | ||
|
|
| ||
|
|
| ||
|
Самостійна робота Підготовка до аудиторних занять (лекцій, лабораторних робіт) |
22 | ||
|
Опрацювання розділів програми, які не викладаються на лекціях |
4 | ||
|
Підготовка до контрольних заходів та їх складання |
15 | ||
|
|
| ||
|
Усього |
81 2,25 кр ECTS | ||
ЛЕКЦІЇ
|
№№ теми |
Назва розділу/теми та її зміст |
Години |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
ВСТУП Периферійні пристрої (ПП) ЕОМ. Їх місце і роль в організації роботи обчислювальних систем. Класифікація ПП. Основні принципи побудови системи вводу-виводу (СВВ) |
2 |
|
2 |
Канали вводу/виводу Функції та типи каналів вводу/виводу. Структура селекторного, мультиплексного та блок-мультиплексного каналів. Програмна підтримка роботи каналів |
2 |
|
3 |
Організація вводу-виводу в мікро- і персональних ЕОМ. Ввод/вивід з програмним управлінням Особливості СВВ мікро- та персональних ЕОМ. Загальна структура контролера вводу/виводу. Структура СВВ з програмним управлінням. Алгоритми роботи системи. Програмна підтримка . |
2 |
|
4 |
Організація вводу-виводу в мікро- та персональних ЕОМ. Ввод/вивід по перериванню Принцип апаратного переривання в ЕОМ. Переривання від декількох пристроїв. Програмний та апаратний полінг. Контролер переривання. 8089А.. Його регістрова структура, послідовність роботи як відомого та ведучого. |
2 |
|
5 |
Організація вводу-виводу в мікро- та персональних ЕОМ. Ввод/вивід з ПДП Режими роботи СВВ з прямим доступом до пам’яті (ПДП). Структура типового контролеру ПДП. Структура СВВ з контролером ПДП. Послідовність роботи. Цикл вводу/виводу з ПДП. |
2 |
|
6 |
Кодові таблиці, що використовуються в периферійних пристроях Кодові таблиці КОИ7, КОИ8, ASCII. |
2 |
|
7 |
Знакодрукючі пристрої послідовного та динамічного типу Класифікація методів і засобів виводу інформації. Знакодрукуючи пристрої послідовного типу: важільні, пелюсткові, колісні, їх технічні характеристика та галузь застосувань. Знакодрукуючи пристрої динамічного типу: барабанні, ланцюгові, їх технічні характеристика та галузь застосувань. Технічна структура пристроїв динамічного типу, взаємодія з ЕОМ, принцип роботи. |
2 |
|
8 |
Знакосинтезуючі пристрої ударного типу Особливості знакосинтезування. Технічна структура знакосинтезуючих пристроїв ударного типу. Принцип роботи, взаємодія з ЕОМ. Принципи формування шрифтів. Знакогенератори. Програмне управління роботою цих пристроїв |
2 |
|
1 |
2 |
3 |
|
9 |
Знакосинтезуючі пристрої безударного типу (лазерні, світлодіодні) Фізичні принципи роботи. Структура пристроїв. Їх технічні характеристики. Принцип роботи, взаємодія з ЕОМ. Методи покращання зображень. Принципи формування шрифтів. |
2 |
|
10 |
Знакосинтезуючі пристрої безударного типу (струмінні) Фізичні принципи роботи. Принцип формування крапель. Структура пристроїв. Їх технічні характеристики. Принцип роботи, взаємодія з ЕОМ. Формування кольорових зображень. Фотопринтери. Методи покращання зображень. |
2 |
|
11 |
Знакосинтезуючі пристрої безударного типу (термічні) Фізичні принципи роботи. Структура пристроїв. Їх технічні характеристики. Принцип роботи, взаємодія з ЕОМ. Формування кольорових зображень. Методи покращання зображень. |
2 |
|
12 |
Рідкокристалічні дисплеї Рідкі кристали, їх особливості. Поляризаційний фільтр. TN-, IPS- и MVA-матриці. S-APS, AS-APS технології. Технології A-TW-IPS, AFFS, MVA. Основні технічні характеристики рідкокристалічних дисплеїв. Управління матрицею LC. Формування кольорового зображення. |
2 |
|
13 |
Пристрої клавішного вводу Класифікація методів і засобів вводу даних. Пристрої клавішного вводу. Фізичні методі фіксації натискання клавіші. Варіанти структур клавіатури. Клавіатура IBM PC. Її структура, взаємодія з ЕОМ, програмна підтримка роботи. Драйвери клавіатури. |
2 |
|
14 |
Маніпулятори Маніпулятори типа "Миша", “Трекбол”, “Джойстік”. Структура. Принцип дії. Зв'язок з ЕОМ. Програмна підтримка. |
2 |
|
15 |
Пристрої графічного вводу Пристрої ручного графічного вводу – планшети. Фізичні принципи роботи, структури, технічні характеристики. Напівавтоматичні пристрої графічного вводу – дігітайзери ( "сколки"). Їх структури, принципи функціонування, технічні характеристики, програмна підтримка. Автоматичні пристрої графічного вводу – сканери. Типи сканерів – ручні, протяжні, планшетні, барабанні. Оптичні сенсори. Принципи сканування кольорового зображення. Технічні характеристики. |
2 |
|
16 |
Магнітні зовнішні запам’ятовуючі пристрої (ЗЗП) Зовнішні запам’ятовуючі пристрої. Їх місце в ієрархії пам'яті ЕОМ. Класифікація та характеристики ЗЗП. Магнітні ЗЗП. Фізичні принципи запису/зчитування інформації на магнітних носіях. Накопичувачі на магнітних стрічках, накопичувачі на магнітних дисках. |
2 |
|
1 |
2 |
3 |
|
17 |
Засоби кодування інформації при запису на магнітні диски Проблеми ущільнення інформації на поверхні магнітних носіїв. Засоби кодування із синхронізацією: двочастотний, тричастотний. Засоби кодування без синхронізації: RLL, ARLL. Порівняння засобів кодування. |
2 |
|
18 |
Фізичні принципи роботи НМД Призначення та принципи роботи основних блоків НМД: управління шпинделем, управління позиціонуванням, магнітних головок. Сучасні механізми зчитування: головки з посиленим магніторезистивним ефектом (GMRH). |
2 |
|
19 |
Контролери НМД Управління роботою НМД за допомогою контролерів НМД. Структура контролеру. Взаємодія з основними блоками НМД. Підключення до ЕОМ. |
2 |
|
20 |
оптичні зовнішні запам’ятовуючі пристрої типу rom Структура оптичного носія. Розташування інформації на оптичному носії. Принципи зчитування інформації з оптичного носія (типу ROM). Формати запису, засоби кодування. Стандарти. Приводи. Будова та принцип роботи оптичної головки. |
2 |
|
21 |
оптичні зовнішні запам’ятовуючі пристрої типів r, rw Структура оптичного носія для технологій R, RW. Розташування інформації на оптичному носії. Принципи однократного та багатократного запису інформації на оптичні носії. Принципи зчитування інформації з оптичного носія (типів R, RW). Особливості приводів. Нові стандарти оптичних носіїв. |
3 |
|
22 |
Магнітооптичні ЗЗП Структура магнітооптичного носія. Розташування інформації на магнітооптичному носії. Принципи запису та зчитування інформації з магнітооптичного носія. Особливості приводів. Стандарти |
2 |
|
23 |
Дискові масиви (RAID) Необхідність RAID. Загальні принципи побудови RAID. Типи RAID. Структура побудови та особливості роботи кожного типу. |
2 |
|
24 |
Перспективні розроблення в галузі пристроїв вводу-виводу |
2 |