Контрольные вопросы по специальным дисциплинам
СД.Ф.01 Теория автоматов
1. Классификация грамматик по Хомскому: характеристика классов; использование языков и грамматик; автоматы и языки.
2. Формальные модели алгоритмов. Классификация алгоритмических моделей и их характеристик.
3. Детерминированный КА. Пример. Использование в качестве распознавателя.
4. Недетерминированный КА как распознаватель. Способы задания. Пример.
5. Автоматы Мили и Мура. Математическое описание, способы задания, реакция автоматов.
6. Абстрактный синтез КА. Пример.
7. Синтезировать вычитающий счетчик с модулем 5, обладающий свойством самовосстановления. В качестве элементов памяти использовать JK-триггер.
8. Структурный синтез КА. Этапы, пример синтеза (КС построить на ИС серии КР1531).
9. Построить абстрактную модель двухразрядного реверсивного счетчика и привести схему ее реализации (в качестве элементов памяти использовать JK-триггер).
10. Примеры машин Тьюрина и описание их различными способами.
11. Конструкции автоматов, образующих асиптотически-оптимальные последовательности симметрических автоматов.
12. Структурный автомат. Назначение модели, обобщенная схема, описание. Переход к структурной модели от абстрактного описания.
13. Формальные грамматики (определение, основные понятия). Процесс вывода предложений. Пример вывода предложения в заданных языках.
14. Формальное определение языка. Понятие выводимости строки и задача вывода. Сентенциальная форма.
15. Минимизация ПФ в классе ДНФ с использованием метода Квайна-Мак-Класки.
16. Методика и минимизация ПФ с использованием карт Карно в классах ДНФ и КНФ (до 5 переменных). Задачи минимизации.
17. Синтез КС на универсальных ЛЭ И-НЕ (методика, особенности, порядок). Пример.
18. Синтез КС на ПЗУ. Методика синтеза, пример.
19. Синтез КС на ПЛМ. Методика, пример.
20. Найти МДНФ ПФ
и описать на Verilog КС её
реализующую.
СД.Ф.02 Моделирование
1. Моделирование как метод познания и метод решения технических задач. Области применения моделирования
2. Требования к модели. Классификация моделей
3. Этапы моделирования
4. Калибровка модели
5. Моделирование вычислительных систем. Цель и уровни моделирования
6. Понятие и классификация случайных процессов
7. Потоки событий и их свойства
8. Простейший поток событий
9. Потоки Эрланга
10. Марковские процессы. Марковские процессы с дискретным временем
11. Марковские процессы с непрерывным временем
12. СМО с отказами в обслуживании заявок (многоканальная СМО без очереди)
13. СМО с очередями (с ожиданием обслуживания). СМО M/M/1
14. Графическая иллюстрация основных зависимостей СМО M/M/1. Дисперсия основных характеристик СМО
15. СМО M/M/n (многоканальная СМО с очередью)
16. СМО M/M/n/m с конечной очередью. Формула гибели и размножения
17. СМО M/G/1 с заявками N типов
18. СМО с приоритетными дисциплинами обслуживания. СМО M/G/1 с относительными приоритетами
19. СМО M/G/1 с абсолютными приоритетами
20. Закон сохранения среднего времени ожидания (закон Л. Клейнрока)
21. СМО с обратной связью и квантованием процессорного времени
22. Моделирование вычислительных систем, представленных стохастическими сетями массового обслуживания
23. Логика работы GPSS
24. Основы имитационного моделирования. Структура имитационной модели
25. Способы формализации объектов моделирования в имитационных моделях. Способы реализации квазипараллелизма
СД.Ф.03 Схемотехника ЭВМ
1. Составьте логические уравнения и схему формирователя признаков данных, которые представлены в виде 1 байта: 1) признак нуля z = 1, если все разряды данных равны нулю; 2) признак знака числа n = 1, если число отрицательное; 3) признак четности p = 1, если сумма бит в двоичной записи числа четна.
2. Проведите синтез 4–входовой комбинационной схемы, сигнал на выходе которой равен «1» при значениях входного кода, приведенных в таблице (в 16-ричной системе).
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Коды |
00 09 0B |
01 08 15 |
02 0B 16 |
03 0C 17 |
04 0D 18 |
05 0E 19 |
06 0A 0F |
07 0C 10 |
08 0C 11 |
05 0А 12 |
3. Проведите синтез комбинационной схемы, формирующей на выходе признак х=1 в случае, когда входной код, 1 тетрада, принадлежит заданному диапазону. В таблице указаны нижняя и верхняя границы диапазона. Приведите таблицу истинности, логическое уравнение, схему.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Диапазон |
0 9 |
1 8 |
2 0B |
3 0C |
4 0D |
5 0E |
6 0A |
8 0C |
5 0А |
7 0C |
4. Одноразрядный сумматор. Опишите область применения, функциональное назначение выводов. Выполните синтез схемы, используя таблицу истинности, логические уравнения.
5. Одноразрядный сумматор. Опишите область применения, функциональное назначение выводов. Составьте описание устройства на языке Verilog.
6. Полусумматор. Опишите область применения, функциональное назначение выводов. Выполните синтез схемы, используя таблицу истинности, логические уравнения.
7. Полусумматор. Опишите область применения, функциональное назначение выводов. Составьте описание устройства на языке Verilog.
8. Полусумматор. Функциональное назначение, область применения, назначение выводов, схема.
9. Выполните синтез схемы селектора – мультиплексора 2 в 1 с прямым входом разрешения. Составьте таблицу истинности, логическое уравнение, схему. Опишите работу схемы.
10. Составьте на языке Verilog описание селектора – мультиплексора 2 в 1 с прямым входом разрешения. Опишите назначение устройства и его работу.
11. Опишите принцип построения формирователей коротких импульсов. Приведите схемы формирователей и временные диаграммы, поясняющие их работу.
12. Выполните синтез одноразрядного АЛУ комбинационного типа на две операции, имеющего входы данных А, В, вход кода операции С. Сигнал на выходе Q определяется следующим образом:
при С=0;
при С=1.
13. Составьте описание на языке Verilog одноразрядного АЛУ комбинационного типа на две операции, имеющего входы данных А, В, вход кода операции С. Сигнал на выходе Q определяется следующим образом:
при С=0;
при С=1.
14. Выполните синтез полного дешифратора демультиплексора с двумя входами данных, «d1,d0», прямым входом разрешения «е», и прямыми выходами «q3..q0». Поясните работу устройства посредством временных диаграмм.
15. Составьте на языке Veriljg описание дешифратора демультиплексора с двумя входами данных, «d1,d0», прямым входом разрешения «е», и прямыми выходами «q3..q0». Поясните работу устройства посредством временных диаграмм.
1
17. Проведите синтез схемы компаратора 4-разрядных кодов А и В, выходной сигнал которого Е=1 при равенстве кодов. Поясните работу устройства посредством временных диаграмм.
18. Составьте описание на языке Verilog компаратора 4-разрядных кодов А и В, выходной сигнал которого Е=1 при равенстве кодов. Поясните работу устройства посредством временных диаграмм.
19 Составьте на языке Verilog описание 4-разрядного сумматора, имеющего входные 4-разрядные коды А и В, выходной 4- разрядный код Q, входной перенос – С, выходной перенос – Р. Заметим, что бит выходного переноса Р» и 4-разрядный выходной код Q образуют 5-разрядное число.
2
0.
Проведите синтез схемы управляющего
автомата, соответствующего заданному
графу (варианты 1-3).
СД.Ф.04 Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ
1. Факторы, влияющие на работоспособность ЭВМ и систем.
2. Классификация ЭВМ и требования, предъявляемые к конструкции ЭВМ.
3. Показатели качества конструкции ЭВМ.
4.Этапы разработки и проектирования ЭВМ, общая схема разработки конструкции блоков ЭВМ.
5. Конструктивная иерархия элементов, узлов и устройств ЭВМ, основные принципы конструирования ЭВМ.
6. Конструирование ЭВМ с учетом надежности (показатели надежности невосстанавливаемой и восстанавливаемой аппаратуры).
7. Основные способы повышения надежности ЭВМ.
8. Конструирование узлов ЭВМ с учетом паразитных влияний (классификация помех, методы расчета коротких линий связи).
9. Методы уменьшения наводок по цепям питания, анализ помех при соединении элементов длинными связями.
10. Обеспечение и расчет тепловых режимов ЭВМ.
11. Автоматизация решения задачи компоновки типовых элементов конструкции ЭВМ (постановка задачи, методы и алгоритмы решения).
12. Автоматизация решения задачи размещения конструктивных элементов в монтажном пространстве.
13. Автоматизация проектирования печатного монтажа (волновые алгоритмы).
14. Постановка и решение задачи распределения проводящих соединений по слоям печатной платы.
15. Автоматизация проектирования проводного монтажа (алгоритм Прима, алгоритм последовательных приближений).
16. Определение оптимального варианта конструкции изделия с учетом последовательности операций.
17. Использование линейных стохастических сетей для расчета запусков на технологические операции.
18. Маршрутная оптимизация в технологии ЭВМ (постановка и метод решения задачи минимизации холостого хода).
19. Алгоритм оптимизации структуры технологической линии методом расшивки узких мест.
20. Технологии изготовления двухсторонних печатных плат.
21. Технологии изготовления многослойных печатных плат.
22. Технологии изготовления рельефных печатных плат.
23. Методы пайки и сварки компонентов ЭВМ со штыревыми выводами.
24. Методы пайки и сварки компонентов ЭВМ с планарными выводами.
25. Технологи изготовления полупроводниковых ИМС (принципы интегральной технологии, схема технологического процесса).
СД.Ф.05 Системное программное обеспечение
1. Структура и функции системного программного обеспечения ЭВМ. Понятие системы программного обеспечения (СПО). Состав и основные функции СПО. Состав, назначение и функции системных обрабатывающих программ.
2. Элементы процессов компиляции и общая схема работы компилятора.
3. Понятие формального языка и формальной грамматики.
4. Классификация формальных языков. Способы задания правил грамматики.
5. Задачи лексического анализа (ЛА). Подходы к выполнению ЛА. Служебные таблицы ЛА.
6. Обобщенный алгоритм лексической обработки.
7. Построение лексических распознавателей.
8. Организация таблиц лексического анализатора и поиска в них.
9. Задача вывода и задача разбора. Восходящий и нисходящий методы синтаксического
анализа.
10. Построение дерева грамматического разбора снизу вверх.
Построение дерева грамматического разбора (вывода) сверху вниз.
11. Разработка синтаксического анализатора методом рекурсивного спуска.
12. Задачи семантического анализа.
13. Дополнение внутреннего представления программы. Проверка смысловых норм языков программирования. Семантические подпрограммы.
14. Понятие и задачи распределения памяти. Характеристики областей памяти (статическая и
динамическая, глобальная и локальная).
15. Статическое и динамическое распределение памяти. Выравнивание границ областей памяти.
16. Автоматическое распределение памяти. Реализация механизма автоматического распределения памяти.
17. Функции и таблицы ассемблера.
18. Алгоритмы функционирования ассемблера.
19. Перемещаемые (в памяти) программы.
20. Основные функции загрузчика. Абсолютный загрузчик .
21. Таблицы и алгоритмы функционирования связывавшего загрузчика. Подключение библиотечных подпрограмм.
22. Общие принципы построения загрузчиков.
23. Основные функции макропроцессоров.
24. Структура, таблицы и алгоритм функционирования макропроцессоров
25. Файлы, файловые системы и системы управления файлами.
СД.Ф.06 Интерфейсы периферийных устройств
1. Характеристики интерфейсов: параллельные и последовательные интерфейсы, скорость передачи данных, вид передачи с учетом направления, среда передачи и представление информации, достоверность, надежность передачи.
2 Шины расширения. Общие сведения и развитие шин расширения. Шина расширения ISA: общие сведения, основные характеристики, описание сигналов взаимодействия с периферией.
3. Программный ввод-вывод на шине ISA: организация безусловного ввода-вывода и условного ввода-вывода по готовности.
4. Программный ввод-вывод по прерыванию на шине ISA. Организация обмена по прерыванию и процедура обслуживания прерывания.
5. Организация на шине ISA обмена в режиме прямого доступа к памяти ПДП. Процедура режима ПДП.
6 Шина расширения PCI. Организация и основные характеристики шины, команды и транзакции шин PCI.
7. Протокол шины PCI: общие сведения, транзакции чтения и записи, реализация арбитража шины и циклов подтверждения прерывания.
8. Протокол шины PCI: циклы обращения к памяти конфигурации устройств PCI.
9. Интерфейс RS-232С — СОМ-порт: физический уровень интерфейса RS-232C.
10. Интерфейс RS-232С: асинхронная передача данных.
11. Последовательные интерфейсы RS-422 и RS-485.
12. Инфракрасный интерфейс IrDA.
13. Радиоинтерфейс Bluetooth.
14. Шина USB: Основные характеристики, архитектура, физическая и логическая топология шины.
15. Шина USB: представление сигналов, кодирование данных.
16. Шина USB: идентификация и конфигурация устройств, кабели и разъемы, типы питания USB-устройств.
17. Протокол шины USB: пакеты, транзакции, кадры.
18. Шина IEEE 1394: общие сведения, спецификации, топология шины и архитектура сети.
19. Шина IEEE 1394: архитектура узла, реализация интерфейса IEEE 1394, адресное пространство сети и узла.
20. Конфигурирование или инициализация шины IEEE 1394: сброс шины, идентификация дерева, самоидентификация узлов.
21. Физический интерфейс шины IEEE 1394: кабели и разъемы, питание от шины. Применение шины IEEE 1394.
22. Интерфейсы ВЗУ: параллельный интерфейс АТА/ATAPI - устройства IDE, адаптер и шина АTA/IDE.
23. Интерфейсы ВЗУ: спецификация ATAPI, контроллер PCI IDE Bus Master.
24. Интерфейсы ВЗУ: спецификация ATAPI, контроллер PCI IDE Bus Master.
25. Интерфейсы ВЗУ: последовательный интерфейс SATA - общие сведения, модель взаимодействия хоста и SATA устройства, контроллеры SATA, физический интерфейс SATA.
СД.Ф.07 Микропроцессорные системы
1. Основные задачи МПС сбора информации. Варианты структуры МПС сбора и обработки информации.
2. Особенности МПС на базе Intel 8086/88. Структурная схема МПС на базе Intel 8088. Структура МПС на базе Intel 8086 в максимальном режиме.
3. Разработка и согласование технического задания. Системный этап проектирования.
4. Структурная схема МПС в максимальном режиме на базе i80386.
5. Выбор элементной базы МПК. Разработка и отладка аппаратных средств проектируемой МПС и ее ПО.
6. Особенности проектирования МПС на базе i80486. Сигналы МП i486. Структура МПС на базе i486.
7. Организация Ввода/Вывода. Основные методы.
8. МПС на базе i486. Цикл шины и временные соотношения i486.
9. Разработка и согласование технического задания. Системный этап проектирования.
10. Структура БИС NM 640X. Основные устройства.
11. Типы микропроцессоров. Однокристальные микропроцессоры Pentium и МПС на его базе.
12. Основные принципы проектирования модулей памяти. Селекция модулей памяти ОЗУ и ПЗУ.
13. Сигнальные процессоры. Отечественные цифровые процессоры обработки сигналов.
14. Алгоритм проектирования модулей памяти МПС.
15. Современная элементная база. 64-е разрядные МП.
16. Методика проектирования модуля памяти. Особенности 16 и 32 битных модулей.
17. Типовая структура МПС. Карта памяти. Проектирование карты памяти.
18. Основные характеристики i386. Регистровая модель и структура МП i386.
19. Типовая схема МПС на базе Pentium. Отладка МПС.
20. Назначение и состав векторного процессора NM 640X. Структура МПС на его базе.
21. Программно-управляемый В/В. Достоинства и недостатки.
22. Структура МПС с 32-х битной СШ стандарта ЕISA и VLB. Основные структурные особенности МП i486.
23. Прямой доступ к памяти. Достоинства и недостатки.
24. Структура скалярного процессора NM 6403 и 6404.
25. Состав микропроцессора NM 6403 и 6404. Типовая структура МПС на его базе
26. Ввод/Вывод по прерываниям.
27. Основы выбора способа организации Ввод/Вывода.
28. Структура МПС с i486 DX2. Локальные шины VLB и PCI
СД.Ф.08 Технологии программирования
1. Жизненный цикл и этапы разработки ПО. Эволюция моделей жизненного цикла ПО.
2. Каскадная модель ЖЦ
3. Спиральная модель ЖЦ ПО.
4. Инкрементальная модель.
5. Принципы методологии экстремального программирования.
6. Коллективная работа по созданию программ. Поддержка управления проектами с помощью программы MS Project.
7. Проектирование программных продуктов с помощью языка универсального языка моделирования UML. Поддержка проектирования в CASE-системе IBM Rational Rose.
8. Диаграммы вариантов использования. Использование диаграмм для представления функций разрабатываемого ПО.
9. Диаграммы классов. Использование диаграмм для определения структурных компонентов ПО и связей между ними. Типы связей.
10. Диаграммы состояний. Использование диаграмм для представления процесса изменения состояний проектируемой системы.
11. Диаграммы деятельности. Использование диаграмм для детализации особенностей алгоритмической реализации выполняемых системой операций.
12. Диаграммы последовательности и кооперации. Использование диаграмм для описания процесса взаимодействия отдельных элементов ПО.
13. Диаграммы размещения. Использование диаграмм для описания физического представления ПО.
14. Основные понятия и принципы тестирования ПО. Использование способов «белого ящика» и «черного ящика» при тестировании ПО.
15. Основные принципы способа тестирования базового пути.
16. Разбиение на классы эквивалентности. Способы тестирования классов эквивалентности. Построение дерева разбиений.
17. Тестирование ПО способом анализа граничных значений.
18. Тестирование ПО способом потоков данных.
19. Тестирование ПО способом анализа причинно-следственных связей.
20. Организация процесса тестирования. Методика тестирования ПО, разработанного на основе процедурного подхода. Тестирование элементов. Алгоритм работы тестового драйвера.
21. Нисходящее тестирование интеграции.
22. Восходящее тестирование интеграции.
23. Тестирование правильности ПО. Основные компоненты конфигурации программной системы. Альфа-тестирование и бета-тестирование.
24. Основные принципы объектно-ориентированного тестирования.
25. Основные принципы отладки ПО.
УТВЕРЖДЕНО на заседании кафедры ЭВМ «_14 »_октября_2011г.
Протокол №2
Зав. кафедрой ЭВМ В.К.Злобин
СТРУКТУРЫ БИЛЕТОВ
Билеты для самоаттестации по направлению
«Информатика и вычислительная техника»
3 курс
1 вопрос «Организация ЭВМ и систем»
2 вопрос «Электротехника и электроника»
3 вопрос «Программирование на языке ВУ»
4 курс
1 вопрос «Организация ЭВМ и систем»
2 вопрос «Электротехника и электроника»
3 вопрос «Программирование на языке ВУ» / «Инженерная и компьютерная графика»
4 вопрос «Операционные системы» / «Базы данных»
5 вопрос «Технологии программирования»
5 курс
1 вопрос «Сети ЭВМ и телекоммуникации» / «Организация ЭВМ и систем» / «Операционные системы»
2 вопрос «Программирование на языке ВУ» / «Инженерная и компьютерная графика» / «Электротехника и электроника»
3 вопрос «Базы данных» / «Методы и средства защиты компьютерной информации» / «Организация и планирование производства»
4 вопрос «Основы теории управления» / «Метрология, стандартизация и сертификация» / «Безопасность жизнедеятельности»
5 вопрос «Технологии программирования»
6 вопрос «Моделирование» / «Системное программное обеспечение»