 |
ЭВМ и периферийные устройства
|
|
|
|
Целью дисциплины является: изучение основ построения и функционирования аппаратных уровней электронных вычислительных машин и систем.
Задачами дисциплины является: изучение элементов, узлов и устройств позволяющих реализовать функции обработки данных и управления в электронных вычислительных машинах, принципов построения запоминающих и внешних устройств и их интерфейсов.
Дисциплина «ЭВМ и периферийные устройства» входит в базовую часть профессионального цикла образовательной программы бакалавров, обучающихся по направлению 23100.62 «Информатика и Вычислительная техника».
Дисциплина базируется на курсе «дискретная математика», «электротехника, электроника и схемотехника», «прикладная теория цифровых автоматов».
В рамках дисциплины студенты изучают элементы, устройства, узлы, интерфейсы, периферийные устройства, принципы организации и функционирования современных ЭВМ и систем. Важное место в курсе занимают лабораторные работы студентов, в ходе которых исследуются принципы работы современных компонентов ЭВМ и систем.
При изложении теоретического материала значительное внимание уделяется современным устройствам и перспективным направлениям развития вычислительных ресурсов.
По окончании курса студент должен:
Знать: классификацию, назначение и принципы построения ЭВМ и периферийных устройств, иметь представления о ресурсах, управлении и администрировании в вычислительных системах;
Уметь: анализировать информационные потоки в ЭВМ, моделировать узлы электронных вычислительных машин, создавать эффективные программы для работы микропроцессоров и микроконтроллеров;
Владеть: средствами анализа и моделирования вычислительных узлов и блоков.
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины составляет _ 7 _ зачетных единиц, _ 252 _ часов.
Дисциплина включает лекции, лабораторные работы (лабораторный практикум).
Заканчивается дисциплина экзаменом.
Содержание дисциплины
Классификация и основные характеристики ЭВМ. Формы представления информации в ЭВМ.
Узлы обработки данных. Архитектура базового микропроцессора. Принцип программного управления. Система команд базового микропроцессора. Программно - структурные модели команд (микроархитектура). Типы команд. Форматы команд. Способы адресации: непосредственная, прямая, регистровая, неявная, косвенная, косвенная регистровая.
Организация регистровой и оперативной памяти (ЗУ) в ЭВМ. Иерархия памяти. Статические и динамические ЗУ произвольной выборки (RAM). Типы динамической памяти. Методы организации доступа в ЗУ
(адресная, магазинная, стековая и ассоциативная организации доступа).
Организация кэш-памяти. Постоянные ЗУ (ПЗУ, ROM). Классификация и основные характеристики ПЗУ. Типы ПЗУ.
Линейные и нелинейные компоненты и устройства для обработки информации, представленной в аналоговом и гибридном виде. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации.
Эволюция архитектур микропроцессоров семейства Х86. Особенности системы команд микропроцессоров семейства Х86. Способы адресации данных и переходов. Адресации со смещением: относительная, базовая, комбинированная.
Страничная, сегментная и сегментно-страничная адресация памяти в современных микропроцессорах. Организация виртуальной памяти.
Периферийные устройства (ПУ) ЭВМ и систем. Классификация ПУ. Устройства ввода информации в ЭВМ. Устройства вывода данных из ЭВМ. Комбинированные устройства взаимодействия с ЭВМ. Внешние ЗУ.. Накопители на магнитных носителях. Оптические и магнитооптические ЗУ. Принципы записи информации на оптические носители. Перспективные ВЗУ.
|
|
|
Интерфейсы ЭВМ и периферийных устройств.
Принципы построения и архитектура вычислительных систем (ВС). Классификация Флинна.
ЭВМ с непосредственными связями, с канальной организацией и магистральной структурой. Основные тенденции развития ВС. Конвейерные ВС. Векторные ВС. Матричные ВС. Векторно - матричные ВС. Транспьютеры и транспьютерные ВС. Распределенные ВС. Кластерные вычислительные системы. Вычислительные сети и сети хранения данных. Центры обработки данных.
Лабораторный практикум включает работы по освоению среды моделирования, разработке моделей обработки и обмена информации в ЭВМ, моделированию процессов ввода данных, их анализа и управления объектом.
Защита информации
Целью изучения дисциплины «Информационная безопасность» является формирование
профессиональных компетенций:
– понимание основных концепций, принципов, теорий и фактов, связанных с
информатикой (ПК-1);
– способность к формализации в своей предметной области с учетом
ограничений используемых методов исследования (ПК-2);
– готовность к использованию методов и инструментальных средств
исследования объектов профессиональной деятельности (ПК-3);
– навыки использования операционных систем, сетевых технологий, средств
разработки программного интерфейса, применения языков и методов формальных
спецификаций, систем управления базами данных (ПК-15).
В ходе изучения дисциплины «Информационная безопасность» студенты усваивают
знания о методах и средствах защиты информации, возможных угрозах и методах их
предотвращения, программном обеспечении для защиты информации, структуре и
характеристиках систем защиты информации, основных методах оценки эффективности
защиты информации.
На основе приобретённых знаний формируются умения применения методов и средств
защиты информации, применения программного обеспечения защиты информации,
проектирования систем защиты информации, оценки эффективности защиты информации.
Приобретаются навыки владения программным обеспечением защиты информации,
методами и средствами обеспечения защиты информации, инструментами оценки защиты
|
|
|
информации.
Эти результаты освоения дисциплины «Информационная безопасность» достигаются
за счёт использования в процессе обучения методов и технологий формирования данных
компетенций у студентов:
- лекции с применением мультимедийных технологий;
- семинары в форме групповых дискуссий и обсуждений докладов;
- вовлечение студентов в проектную деятельность (проведение научных работ).
Учебная дисциплина «Информационная безопасность» относится к профессиональному
циклу Б.3. Дисциплина «Информационная безопасность» опирается на знания, полученные в
ходе изучения курсов «Информатика и программирование», «Алгоритмы и структуры данных»,
«Введение в программную инженерию», «Архитектура вычислительных систем»,
«Операционные системы и сети», «Базы данных», «Конструирование программного
обеспечения», «Проектирование человеко-машинного интерфейса», «Проектирование и
архитектура программных систем», «Тестирование программного обеспечения», «Разработка и
анализ требований», «Управление программными проектами».
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы.
Продолжительность изучения дисциплины - один семестр.
|
|
|
