Сделай Сам Свою Работу на 5

Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Рабочая ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Архитектура компьютерных систем

 

2010 г.


Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – ФГОС) по профессиям среднего профессионального образования (далее СПО) 230115 «Программирование в компьютерных системах»

 

 

Организация-разработчик: ФГОУ СПО УКСИВТ

 

Разработчики: Гайнуллин Наиль Рашитович, преподаватель. ФГОУ СПО «Уфимский колледж статистики, информатики и вычислительной техники»;

 

 

Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального государственного учреждения Федерального института развития образования (ФГУ ФИРО).

Заключение Экспертного совета №____________ от «____»__________200__ г.

номер


СОДЕРЖАНИЕ

 

стр.
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ  
2. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3. условия реализации учебной дисциплины
4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

 


Паспорт рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Архитектура компьютерных систем

Область применения рабочей программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью рабочей основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессиям СПО, входящим в состав укрупненной группы профессий 230115 «Программирование в компьютерных системах»

 

 

Рабочая программа учебной дисциплины может быть использованав дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке по профессиям рабочих:

 

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:



- получать информацию о параметрах компьютерной системы;

- подключать дополнительное оборудование и настраивать связь между элементами компьютерной системы;

- производить инсталляцию и настройку программного обеспечения компьютерных систем;

 

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

- базовые понятия и основные принципы построения архитектур вычислительных систем;

- типы вычислительных систем и их архитектурные особенности;

- организацию и принцип работы основных логических блоков компьютерных систем;

- процессы обработки информации на всех уровнях компьютерных архитектур;

- основные компоненты программного обеспечения компьютерных систем;

- основные принципы управления ресурсами и организации доступа к этим ресурсам

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 105 часа, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 70 часов;

самостоятельной работы обучающегося 35 часа.

СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы Количество часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
в том числе:
лабораторные работы 40
практические занятия
контрольные работы
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
в том числе:
индивидуальное проектное задание
тематика внеаудиторной самостоятельной работы
Итоговая аттестация в форме зачета

 


2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины

«Архитектура компьютерных систем

»

Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся Объем часов Уровень освоения
1 2 3 4
       
Раздел 1 Представление информации в вычислительных системах  
Тема 1.1 Арифметические основы ЭВМ Системы счисления. Непозиционные и позиционные системы счисления. Системы счисления, используемые в ЭВМ. Свойства позиционных систем счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
Лабораторные работы: Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Выполнение операций над числами в естественной и нормальной формах  
Самостоятельная работа: Прямой код. Алгебраическое сложение/вычитание в прямом коде. Алгоритмы умножения и деления
Тема 1.2 Представление информации в ЭВМ Виды информации и способы ее представления в ЭВМ. Классификация информационных единиц, обрабатываемых ЭВМ. Числовые и нечисловые типы данных и их виды. Кодирование символьной информации. Символьные коды: ASCII, UNICODE и др.
Раздел 2 Архитектура и принципы работы основных логических блоков вычислительных систем (ВС)  
Тема 2.1 Логические основы ЭВМ, элементы и узлы   Базовые логические операции и схемы. Таблицы истинности. Схемные логические элементы ЭВМ: регистры, вентили, триггеры, полусумматоры и сумматоры. Таблицы истинности RS-, JK- и T-триггера. Логические узлы ЭВМ и их классификация. Сумматоры, дешифраторы, программируемые логические матрицы, их назначение и применение.
Лабораторные работы: Работа и особенности логических элементов ЭВМ. Программирование разветвляющегося процесса  
Самостоятельная работа: Реализация булевых функций Тактовые генераторы Комбинационные и арифметические схемы
Тема 2.2 Основы построения ЭВМ. Внутренняя организация процессора   Понятие архитектуры и структуры компьютера. Принципы (архитектура) фон Неймана. Основные компоненты ЭВМ. Основные типы архитектур ЭВМ. Реализация принципов фон Неймана в ЭВМ. Структура процессора. Устройство управления: назначение и упрощенная функциональная схема. Регистры процессора: сущность, назначение, типы. Регистры общего назначения, регистр команд, счетчик команд, регистр флагов.
Лабораторные работы: Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений Программирование циклов с переадресацией Изучение команд пересылки данных Изучение арифметических команд  
Тема 2.3 Организация работы памяти компьютера   Иерархическая структура памяти. Основная память ЭВМ. Оперативное и постоянное запоминающие устройства: назначение и основные характеристики. Организация оперативной памяти. Адресное и ассоциативное ОЗУ: принцип работы и сравнительная характеристика. Виды адресации. Линейная, страничная, сегментная память. Стек. Плоская и многосегментная модель памяти.
Кэш-память: назначение, структура, основные характеристики. Организация кэш-памяти: с прямым отображением, частично-ассоциативная и полностью ассоциативная кэш-память.
Динамическая память. Принцип работы. Обобщенная структурная схема памяти. Режимы работы: запись, хранение, считывание, режим регенерации. Модификации динамической оперативной памяти. Основные модули памяти. Наращивание емкости памяти.
Статическая память. Применение и принцип работы. Основные особенности. Разновидности статической памяти. Устройства специальной памяти: постоянная память (ПЗУ), перепрограммируемая постоянная память (флэш-память), видеопамять. Назначение, особенности, применение. Базовая система ввода/вывода (BIOS): назначение, функции, модификации.
Лабораторные работы: Динамическая память. Принцип работы. Обобщенная структурная схема памяти. Статическая память. Применение и принцип работы Принцип работы кэш-памяти  
Самостоятельная работа: Концепция многоуровневой памяти СОЗУ с прямым доступом СОЗУ с ассоциативным доступом Виртуальная память. Алгоритмы замещения. Виртуальная память. Сегментная организация памяти.
Тема 2.4 Интерфейсы Понятие интерфейса. Классификация интерфейсов. Организация взаимодействия ПК с периферийными устройствами. Чипсет: назначение и схема функционирования. Общая структура ПК с подсоединенными периферийными устройствами. Системная шина и ее параметры. Интерфейсные шины и связь с системной шиной. Системная плата: архитектура и основные разъемы.
Внутренние интерфейсы ПК: шины ISA, EISA, VCF, VLB, PCI, AGP и их характеристики. Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI. Современная модификация и характеристики интерфейсов IDE/ATA и SCSI.
Внешние интерфейсы компьютера. Последовательные и параллельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232: назначение, структура кадра данных, структура разъемов. Параллельный порт ПК: назначение и структура разъемов. Назначение, характеристики и особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394 (FireWire). Интерфейс стандарта 802.11 (Wi-Fi).
Лабораторные работы: Архитектура системной платы. Внутренние интерфейсы системной платы. Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI. Параллельные и последовательные порты и их особенности работы. Программирование внешних устройств  
Самостоятельная работа: RAID массивы Назначение и структура внутреннего интерфейса Особенности внешнего интерфейса
Тема 2.5 Режимы работы процессора, современные процессоры Режимы работы процессора. Характеристика реального режима процессора 8086. Адресация памяти реального режима. Основные понятия защищенного режима. Адресация в защищенном режиме. Дескрипторы и таблицы. Системы привилегий. Защита.
Переключение задач. Страничное управление памятью. Виртуализация прерываний. Переключение между реальным и защищенным режимами.
Основные характеристики процессоров. Идентификация процессоров. Совместимость процессоров. Типы сокетов.
Лабораторные работы: Программирование арифметических и логических команд. Программирование ввода-вывода. Идентификация и установка процессора Изучение логических команд и команд сдвигов Изучение команд условного перехода. Программирование переходов. Изучение команд передачи управления  
Самостоятельная работа: Внутренняя структура процессора Командный и машинный циклы процессора Реализация процессорных модулей и состав линий системного интерфейса Параллелизм на уровне процессоров Организация мультиядерных процессоров
Раздел 3 Вычислительные системы  
Тема 3.1 Организация вычислений в вычислительных системах   Назначение и характеристики ВС. Организация вычислений в вычислительных системах. ЭВМ параллельного действия, понятия потока команд и потока данных. Ассоциативные системы. Матричные системы. Конвейеризация вычислений. Конвейер команд, конвейер данных. Суперскаляризация.

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)

3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)


3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия лаборатории «Вычислительной техники, архитектуры персонального компьютера и периферийных устройств»

 

Оборудование учебного кабинета:

- посадочные места по количеству обучающихся;

- рабочее место преподавателя;

- комплект учебно-наглядных пособий «Архитектура компьютерных систем»;

- компьютерное оборудование различных архитектур.

 

Технические средства обучения:

- компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор.

 

Оборудование лаборатории:

на лабораторию:

- мультиметры;

- паяльники различных размеров;

- паяльная станция;

- программаторы.

на обучающегося:

- диагностическое программное обеспечение;

- компьютерные комплектующие и оборудование;

- пакет драйверов для установки оборудования.



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.