Информация о дисциплине
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ
Общий объем дисциплины составляет 6 зачетных единиц (з.е.), 216 академических часа.
Таблица 2. Объём дисциплины по видам учебных занятий (в часах)
Виды учебной работы | Объем в часах по семестрам | |
Всего | 1 семестр | |
1. Контактная работа обучающихся с преподавателем по видам учебных занятий (всего) | ||
Аудиторная работа (всего) | 85 | 85 |
· Лекции (Л) | 51 | 51 |
· семинары (С) | ||
· лабораторные работы (ЛР) | 34 | 34 |
2. Самостоятельная работа обучающихся (СР) (всего) | 131 | 131 |
· Проработка учебного материала лекций | 10 | 10 |
· Подготовка к семинарам | ||
· Подготовка к лабораторным работам | 13 | 13 |
· Подготовка к рубежному контролю, контрольной работе | 6 | 6 |
· Подготовка докладов, рефератов, презентации | ||
· Выполнение домашнего задания | ||
· Выполнение курсовой работы | 72 | 72 |
· Подготовка к государственной итоговой аттестации, в том числе выполнение ВКР | ||
· Подготовка к экзамену | 30 | 30 |
Вид промежуточной аттестации обучающегося | экз | экз |
Содержание дисциплины, структурированное по модулям.
Модуль 1. Теоретические основы проектирования и построения ВСАСОИУ (24 часа)
Лекции по модулю 1. Содержание. Объем часов:
Лекция 1. |
История развития ЭВМ. Поколения ЭВМ. Принципы построения ЭВМ. Неймановские принципы построения ЭВМ. Структура машины Фон-Неймана. Вычислительные системы АСОИУ. Классификация и архитектурные особенности. |
2 часа |
Лекция 2. |
Структурная организация современных вычислительных средств. Построение ЭВМ на основе единого интерфейса. Основные характеристики ЭВМ. |
2 часа |
Лекция 3. |
Представление данных в ЭВМ. Способы адресации. Прямая, непосредственная, косвенная, регистровая, неявная адресация, относительная, страничная адресация. |
2 часа |
Лекция 4. |
Машинные команды. Форматы и структура машинных команд. Взаимодействие устройств ЭВМ при выполнении машинной команды. Совмещение операций в ЭВМ. |
2 часа |
Лекция 5. |
Теоретические основы логического проектирования операционных устройств. Операционный и управляющий автоматы. Принципы микропрограммного управления операциями. Язык функционального микропрограммирования (ЯФМП). |
2 часа |
Лекция 6. | ЯФМП. Описание слов и массивов. Двоичные операции и двоичные выражения. Микрооперации. Типовые микрооперации. Совместимость операций. Логические условия. Содержательный граф ФМП. | 2 часа |
Лекция 7. | Структурный базис операционного автомата (ОА). (Память, шины, комбинационные схемы). Описание ОА. Шины. Управляемые шины. Мультиплексоры регистры. Порядок проектирования операционного автомата. Пример синтеза канонической структуры ОА. | 2 часа |
Лекция 8. |
Операционные элементы (ОЭ). Классификация. Основные характеристики. Построение ОЭ на основе регистра. Построение ОЭ на основе мультиплексора. Построение ОЭ на основе счётчика. Построение ОЭ на основе АЛУ. |
2 часа |
Лекция 9. |
Понятия комбинационной схемы и цифрового автомата (ЦА). Разновидности цифровых автоматов. Структуры цифровых автоматов Мура и Мили. Понятие управляющего автомата (УА). Исходные данные для проектирования управляющих автоматов. Использование закодированного графа ФМП для проектирования УА. |
2 часа |
Лекция 10. | Методика синтеза управляющего автомата. Синтез управляющего автомата по схеме Мура. Формирование сигналов возбуждения и выходных сигналов. ПЛМ, как блок УА. Структура ПЛМ и методика программирования ПЛМ. Функциональная структура УА на основе ПЛМ и регистра. | 2 часа |
Лекция 11. | Формирование таблицы переходов по закодированному графу ФМП и кодирование ПЛМ. Микропрограммные устройства управления. Структура и работа. | 2 часа |
Лекция 12. | Микропрограммные устройства управления. Методы формирования управляющих сигналов. МПУУ с принудительной и естественной адресацией. Методы повышения быстродействия МПУУ. | 2 часа |
Семинары по модулю 1. Содержание. Объем часов:
РПД не предусмотрены.
Лабораторные работы по модулю 1. Содержание. Объем часов:
1. | Исследование операционного элемента на основе арифметико-логического устройства. | 4 часа |
2. | Программирование в машинных кодах на макете микропроцессорного комплекта 1804. | 4 часа |
3. | Ознакомление с командами и интерфейсом макета МП-589. Выполнение тестовых задач. |
4 часа |
4. | Разработка программ алгоритмов сложения чисел со знаками в дополнительном, обратном и модифицированных кодах на макете МП-589. | 4 часа |
Самостоятельная работа (по видам самостоятельной работы). Объем часов:
- Проработка лекционного материала — 5 ч
- Подготовка к лабораторным работам — 6 ч
- Подготовка к письменной контрольной работе по модулю 3.
- Выполнение курсовой работы — 36 ч
Модуль 2. Устройства вычислительных средств АСОИУ (27 часов)
Лекции по модулю 2. Содержание. Объем часов:
Лекция 1. | Процессоры. Классификация. Основное назначение и типовые выполняемые функции. Универсальные процессоры. Разновидности архитектур процессоров. Функциональные, стековые и ассоциативные процессоры. Конвейерные, векторные и матричные процессоры. | 2 часа |
Лекция 2. |
Фон-Неймановская и Гарвардская архитектуры процессоров. Суперскалярные процессоры. Функционирование конвейеров в процессоре. Разновидности задержек и простоев конвейеров в процессорах. Механизм предсказания переходов. Назначение и типы регистров процессора. Многоядерные архитектуры ЦП. Особенности использования КЭШ-памяти и оперативной памяти в многоядерных процессорах. |
2 часа |
Лекция 3. |
Внутренняя и внешняя КЭШ-память процессора. Типы КЭШ-памяти. Различие в работе КЭШ-памяти с непосредственным отображением, полностью ассоциативной и множественно-ассоциативной. |
2 часа |
Лекция 4. | Запоминающие устройства ПК. Классификация по функциональному назначению. Структуры адресных ЗУ: 2D, 3D, 2DM. Адресные и безадресные ЗУ. Устройство ячейки хранения статического МОП-ЗУ, и динамического МОП-ЗУ. | 2 часа |
Лекция 5. | Типовая архитектура персонального компьютера. Функциональная организация и типовые компоненты системной платы ПК. Назначение слотов расширения. | 2 часа |
Лекция 6. | Интерфейсы шин персонального компьютера. Особенности функционирования шин: ISA, EISA, PCI, SCSi, USB. Параллельный и последовательный порт. | 2 часа |
Лекция 7. | Устройства отображения информации. Мониторы, жидкокристаллические и плазменные панели. Принцип работы. Сенсорные экраны и панели. Планшеты. | 2 часа |
Лекция 8. |
Внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Классификация. Принцип записи на магнитные носители. Разновидности способов магнитной записи. Магнитные домены. |
2 часа |
Лекция 9. | Принцип работы накопителей на жёстких магнитных дисках, структура записи на магнитных дисках. Дисковые подсистемы файловых серверов. Отказоустойчивые RAID-массивы дисковых подсистем. | 2 часа |
Лекция 10. | Оптические и голографические ЗУ. Классификация. Принцип считывания и записи. | 2 часа |
Лекция 11. | Устройства ввода-вывода. Принтеры, сканеры. Типы принтеров и устройство принтеров. Принцип работы лазерного принтера. | 2 часа |
Лекция 12. | Блоки питания ПК и ЭВМ. Основные характеристики. Требования к параметрам электропитания в вычислительных устройствах. Устройство и типы источников бесперебойного питания. | 2 часа |
Лекция 13. | Однокристальные ЭВМ – микроконтроллеры (МК). Особенности архитектур микроконтроллеров. Функциональная структура МК на основе системной магистрали. Дополнительные блоки МК. | 2 часа |
Лекция 14. | Правила сдачи экзамена и анализ экзаменационных билетов. | 1 час |
Семинары по модулю 2.
РПД не предусмотрены.
Лабораторные работы по модулю 2. Содержание. Объем часов:
5. | Разработка тестовых программ на микропрограммном уровне на эмуляторе «CUU». | 4 часа |
6. | Разработка обобщённого графа индивидуального задания и ввод исходных данных для эмулятора «CUU». | 4 часа |
7. | Отладка структуры управляющего автомата для индивидуального задания на эмуляторе «CUU». | 6 часов |
8. | Синтез программируемой логической матрицы для управляющего автомата. | 4 часа |
Самостоятельная работа (по видам самостоятельной работы). Объем часов:
- Проработка лекционного материала — 5 ч
- Подготовка к лабораторным работам — 7 ч
- Подготовка к письменной контрольной работе по модулю 3.
- Выполнение курсовой работы — 36 ч
Таблица оценивания по дисциплине в баллах
№ п/п | Наименование модуля дисциплины | Минимум | Максимум |
---|---|---|---|
1 семестр | |||
1. | Модуль 1. Теоретические основы проектирования и построения ВСАСОИУ. | 21 | 35 |
2. | Модуль 2. Архитектура устройств ВСАСОИУ. | 21 | 35 |
3. | Экзамен | 18 | 30 |
Итого | 60 | 100 |
Курсовая работа
№ п/п | Наименование модуля дисциплины | Минимум | Максимум |
---|---|---|---|
1. | Курсовая работа | 60 | 100 |
Итого | 60 | 100 |
Последнее изменение: Среда, 8 октября 2025, 22:29