10.03.01 Б3.Б.2 Аппаратные средства вычислительной

1
2
3
1. Цель и задачи дисциплины
1.1 Цель, задачи дисциплины, ее место в подготовке бакалавра (с учетом
квалификационных требований ФГОС)
Целью дисциплины является изучение теоретических основ и принципов
построения аппаратных средств вычислительной техники (АСВТ).
Изучение
дисциплины
обеспечивает
подготовку
решения
профессиональных задач бакалавра: установка, настройка, эксплуатация и
поддержание в работоспособном состоянии компонентов системы
обеспечения информационной безопасности с учетом установленных
требований, а также сбор и анализ исходных данных для проектирования
систем защиты информации. Основными задачами изучения дисциплины
являются: пpиобpетение обучающимися теоpетических знаний по АСВТ, а
также пpактических навыков pаботы с обучающими и моделирующими
программами, применяемых технологий и конструктивного исполнения
различных типов АСВТ, областей их применения и сравнительной оценки
эффективности, а также эксплуатации автономных средств и их работе в
составе систем.
1.2. Требования к уровню усвоения дисциплины
Обучающийся должен знать пpинципы постpоения и оpганизацию
функциониpования совpеменных аппаратных средств вычислительной
техники; технико-эксплуатационные показатели аппаратных сpедств
вычислительной техники; показатели эффективности АСВТ, пути и средства
их повышения.
Обучающийся должен уметь использовать программные и аппаратные
средства
персонального компьютера, правильно оценивать техникоэксплуатационные возможности АСВТ и эффективность pежимов их
pаботы; расшифровывать и анализировать информацию о параметрах и
характеристиках АСВТ с использованием различных источников; pаботать в
качестве опеpатоpов на автономных АСВТ, владеть навыками чтения
электронных схем и работы с нормативными правовыми актами.
Обучающийся должен владеть информацией о новых разработках АСВТ,
развитии их параметров, перспективах развития различных компонентов.
У
обучающегося
должны
быть
сформированы
следующие
общекультурные компетенции (ОК) и профессиональные компетенции (ПК)
бакалавра:
 способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную
речь, публично представлять собственные и известные научные результаты, вести
дискуссии (ОК-9);
 способностью использовать основные естественнонаучные законы, применять
математический аппарат в профессиональной деятельности, выявлять сущность
проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-1);
 способностью формировать комплекс мер по информационной безопасности с учетом
его правовой обоснованности, административно-управленческой и технической
4
реализуемости и экономической целесообразности (ПК-4);
 способностью выполнять работы по установке, настройке и обслуживанию технических
и программно-аппаратных средств защиты информации (ПК-11);
 способностью принимать участие в организации контрольных проверок
работоспособности
и
эффективности
применяемых
программно-аппаратных,
криптографических и технических средств защиты информации (ПК-27).
1.3 Связь с другими дисциплинами Учебного плана
Перечень действующих и
Перечень последующих дисциплин, видов
предшествующих дисциплин
работ
Информатика, Сети и системы передачи информации, Средства
и
системы
технического
Безопасность
жизнедеятельности, обеспечения обработки, хранения и передачи
Математика (математический анализ, информации,
Дискретная
математика,
алгебра, геометрия).
Электроника и схемотехника, Иностранный
язык,
Программно-аппаратные
средства
защиты информации, Техническая защита
информации.
2 Содержание дисциплины, способы и методы учебной деятельности
преподавателя
Методы обучения – система последовательных, взаимосвязанных действий,
обеспечивающих
усвоение
содержания
образования,
развитие
способностей
обучающихся, овладение ими средствами самообразования и самообучения;
обеспечивают цель обучения, способ усвоения и характер взаимодействия преподавателя
и обучающихся; направлены на приобретение знаний, формирование умений, навыков, их
закрепление и контроль.
Монологический (изложение теоретического материала в форме монолога)
М
Показательный (изложение материала с приемами показа)
П
Диалогический (изложение материала в форме беседы с вопросами и
Д
ответами)
Эвристический (частично поисковый) (под руководством преподавателя
Э
обучающиеся рассуждают, решают возникающие вопросы, анализируют,
обобщают, делают выводы и решают поставленную задачу)
Проблемное изложение (преподаватель ставит проблему и раскрывает
ПБ
доказательно пути ее решения)
Исследовательский (обучающиеся самостоятельно добывают знания в
И
процессе разрешения проблемы, сравнивая различные варианты ее решения)
Программированный (организация аудиторной и самостоятельной работы
ПГ
обучающихся осуществляется в индивидуальном темпе и под контролем
специальных технических средств)
Другой метод, используемый преподавателем (формируется самостоятельно),
при этом в п.п. 2.1.-2.4. дается его наименование, необходимые пояснения
Приведенные в таблице сокращения обозначения педагогических методов используются
составителем Рабочей программы для заполнения п.п. 2.1., 2.2. и 2.3. в столбце «Методы».
5
Реализуемые
компетенции
Вид занятия, тема и краткое содержание
Методы
в том числе в
интерактивной
форме, час..
Количество
часов
Неделя
2.1 Аудиторные занятия (лекции, практические, лабораторные)
Очная форма обучения
Лекции
36
1-8
16
1-3
6
5
Модуль 1 «Основы построения и функционирования АСВТ»
2
Тема 1 «Системный анализ вычислительной техники»
П,
Д
ОК-9
ПК-1
Лекция. Введение. Методические рекомендации по изучению учебной
дисциплины. История развития вычислительной техники.
Виды
вычислительных систем. Основные области и формы использования
электронных
вычислительных
машин.
Обобщённые
структуры
вычислительных систем.
Лекция. Общие принципы построения и архитектуры ВТ. Классификация и
обобщённые параметры совpеменных ЭВМ pазличных классов. Условия
эксплуатации аппаратных средств вычислительной техники.
Лекция. Архитектура ВТ различного уровня. Особенности архитектур
вычислительной техники и отдельных аппаратных средств (CISC, RISC,
ARM), их применение в современных вычислительных машинах.
4-5
4
1
Тема 2 «Информационно-логические основы вычислительной техники»
П,
Д
ПК-4
М,
ПБ,
Д,
П
ПК-4
ПК-27
Лекция. Системы счисления. Алгоритмы перевода чисел в различные
системы счисления. Формы и форматы представления чисел в ЭВМ.
Кодирование текстовой и числовой информации в ЭВМ. Виды кодов.
Арифметико-логические операции в ЭВМ. Особенности представления в ЭВМ
графической и звуковой информации.
Лекция. Применение двоичной алгебры при анализе и синтезе узлов ВМ и
при организации вычислений. Законы двоичной алгебры. Алгоритмы анализа
и минимизации электрических схем аппаратных средств. Оценка сложности
комбинационных схем. Анализ и синтез электронных схем в различных
базисах: (И, ИЛИ, НЕ), (И-НЕ), (ИЛИ-НЕ).
6-8
6
2
Тема 3 «Физические основы вычислительной техники»
Лекция. Конструктивные и функциональные модули ЭВМ. Техническая
реализация элементарных функций. Интегральные микросхемы: основные
характеристики, сравнение параметров. Классификация элементов ВМ, их
реализация в различных технологиях.
Лекция. Аппаратные средства комбинационного типа. Классификация
узлов ЭВМ. Виды и схемная реализация типовых узлов комбинационного и
накапливающего типа. Назначение, виды и обозначение шифраторов,
дешифраторов, сумматоров, схем сравнения, мультиплексоров.
Лекция. Основы построения и функционирования устройств с памятью.
Особенности анализа и синтеза элементов с памятью. Понятие триггера (RS,
JK, T), их содержательное, схемная реализация. Назначение, виды и
обозначение счетчиков, регистров.
6
918
20
914
12
1517
6
18
2
5,5
Модуль 2 «Основы структурной организации АСВТ»
Тема 4 «Аппаратная реализация вычислительной техники»
Лекция. Подсистема аппаратной реализации обработки информации.
Назначение и виды процессоров. Обобщенная структура центрального
процессора, взаимодействие его элементов. Рабочий цикл процессора.
Средства организации многопрограммной работы процессора.
Лекция. Микропроцессоры (МП). История развития, поколения МП и их
основные характеристики. Особенности архитектур современных МП.
Основные промышленные линии МП и перспективы их развития.
Лекция.
Подсистема аппаратной реализации хранения данных.
Иерархическая структура запоминающих устройств. Классификация
запоминающих устройств по различным критериям.
Запоминающие
устройства с произвольным, циклическим и последовательным доступом.
Новые технологии хранения данных. Аппаратная реализация внутренней
памяти: структура, характеристики, примеры технической реализации.
Адресная, ассоциативная и стековая организация доступа к данным.
Лекция. Системный анализ периферийных подсистем АСВТ. Аппаратная
реализация внешней памяти: назначение, классификация, характеристики,
типы внешних запоминающих устройств (ВЗУ), особенности их конструкции.
Физические принципы
записи/чтения
информации
на магнитные,
полупроводниковые и оптические накопители данных. Перспективные виды
ВЗУ.
Лекция. Периферийные устройства ВТ: классификация периферийных
устройств (ПУ), их назначение и основные параметры, тенденции развития.
Конструкция типовых периферийных устройств, их основные подсистемы и
элементы. Устройства ввода-вывода информации. Технические средства
сбора
информации и её подготовки для использования в ЭВМ.
Перспективные устройства ввода-вывода информации:
принципы
функционирования, конструкция, параметры.
Лекция. Аппаратные средства подсистемы ввода-вывода информации.
Основные функции подсистемы и способы их реализации; тенденции
развития, связь с архитектурой ВМ. Понятие интерфейса, их типы, структура,
физическая организация интерфейса. Система аппаратных интерфейсов,
параметры интерфейсов. Среда интерфейсов. Виды и назначение портов
ПЭВМ.
Тема 5. «Повышение эффективности АСВТ»
Лекция. Направления и средства развития АСВТ. Режимы работы АСВТ.
Назначение и характеристики однопрограммных и мультипрограммных
режимов работы: режим пакетной обработки, режим разделения времени,
режим запрос-ответ, диалоговый режим, работа ЭВМ в реальном масштабе
времени.
Сравнительная оценка режимов работы. Выбор дисциплины
обслуживания и оценка ее качества. Понятие приоритета запросов на
обслуживание. Классификация дисциплин обслуживания запросов, их анализ
на содержательном уровне.
Лекция. Особенности аппаратной реализации ВТ различных классов:
суперкомпьютеры, универсальные и управляющие ЭВМ. Классификация
ПЭВМ. Обобщенная структура ПЭВМ. Технико-экономические параметры
ПЭВМ различных классов. Конструктивное оформление ПЭВМ (настольные,
ноутбуки, нетбуки, планшеты, КПК).
Лекция.
Повышение эффективности переработки информации.
Аппаратная реализация контроля передачи информации (RAID, ECC).
Принципы построения
систем
контроля данных. АСВТ как объект
технического обслуживания. Виды технического обслуживания ЭВМ:
контроль
технического
состояния,
профилактическое
и
текущее
обслуживание. Виды сервисной поддержки технических средств.
1
Лекция. Заключение. Обобщение изученного учебного материала.
Выделение ключевых проблем, уровня знаний и навыков для дальнейшего
профессионального совершенствования по направлению подготовки.
7
П,
Д
ПК-5
М,
ПБ
ПК-4
ОК-9
П,
Д
ПК-27
ПК-27
18
Практические занятия
1-8
8
Модуль 1 «Основы построения и функционирования АСВТ»
2
2
Практическое занятие 1. Системный подход при анализе вычислительных
систем: оценка предшествующей подготовки по компьютерной технике.
Структура АРМ-С. Анализ аппаратуры разных типов ПК минимальной и
максимальной конфигурации.
Практическое занятие 2. Эффективные способы преобразования целых чисел
и дробей в различные системы счисления, применение триад и тетрад. Запись
чисел в форме ФТ, преобразования в прямом и дополнительном коде.
Арифметические операции в ФТ, формирование признака переполнения
машинной сетки.
Практическое занятие 3. Реализация элементарных логических функций.
Сравнительная оценка электронных схем.
Практическое занятие 4. Применение алгебры логики при анализе
комбинационных схем. Представление схем в различных базисах и их
сравнение.
Модуль 2 «Основы структурной организации АСВТ»
Д,
4
2
6
2
8
2
9-18
6
10
2
12
2
14
16
2
18
2
ОК-9
ПК-4
Д,
ПК-4
ПК-27
Д,
ПК-4
Д,
ПК-4
ПК-1
Практическое занятие 5 Анализ типовых комбинационных узлов (сумматор,
дешифратор, мультиплексор).
Практическое занятие 6. Сравнение аппаратных средств хранения данных по
основным критериям.
Практическое занятие 7. Сравнение принтеров (мониторов) по основным
критериям.
Практическое занятие 8. Синтез и анализ структуры кода ЕСС.
П,
Д
Д
ПК-5
Д
ПК-4
Практическое занятие 9. Оценка уровня усвоения требований по
компетенциям бакалавриата.
Д
ПК-4
ПК-11
ПК-4
ПК-1
ПК-1
Лабораторные занятия
36
1-8
16
2,5
Модуль 1 «Основы построения и функционирования АСВТ»
1-2
4
0,5
ПГ
3
2
0,5
4-5
4
0,5
6
2
7-8
4
9-18
20
6
Лабораторное занятие 1,2. Анализ технико-экономических параметров АРМстудента»: изучение ЭТД и правовых документов по работе на ПЭВМ,
выполнения требований нормативных документов к рабочему месту оператора
ПЭВМ. Оценка студента-оператора в системах управления (ТЕСТ-1).
Лабораторное занятие 3. Тестирование мониторов. Работа с АОС «Логические
элементы».
Лабораторное занятие 4,5. «Моделирование электрических схем дискретной
техники»: назначение и режимы функционирования МПО «Вариант».
Анализ функционирования логических элементов.
Лабораторное занятие 6. Анализ функционирования комбинационных схем в
различных базисах.
Лабораторное занятие 7,8. Анализ функционирования RS-триггеров в базисах
NAND и NOR. Анализ функционирования RS (JK-, T-) –триггеров в
интегральном исполнении. Тест-М1.
Модуль 2 «Основы структурной организации АСВТ»
9
2
0,5
10
2
11
ПК-27
ПГ
ПК-11
ПГ
ПК-11
ПГ
ПК-11
ПГ
ПК-11
Лабораторное занятие 9. Исследование сумматоров.
ПГ
ПК-11
1
Лабораторное занятие 10. Анализ дешифраторов и шифраторов
ПГ
ПК-11
2
1
Лабораторное занятие 11. Анализ функционирования мультиплексоров
ПГ
ПК-11
12
2
1
ПГ
ПК-11
13
2
1,5
ПГ
ПК-11
1415
4
1,5
Лабораторное занятие 12. Анализ функционирования регистров и двоичных
счётчиков в интегральном исполнении. Подготовка к выполнению
индивидуального задания.
Лабораторное занятие 13. Анализ функционирования ППЗУ в интегральном
исполнении. Выполнение индивидуального задания.
Лабораторное занятие 14,15. Выполнение индивидуального задания
ПГ,
И
ПК-11
8
1617
4
1,5
18
2
1
Лабораторное занятие 16,17. Обсуждение выполненных индивидуальных
заданий. Тест-М2. Тест итоговый.
Лабораторное занятие 18. Итоги выполнения лабораторных заданий. Оценка
уровня работы с учебными моделирующими программами.
ПГ,
И
ПГ
ПК-11
ПК-11
3
4
1
1
1-18
5
1-18
4-13
1-18
2
3
1
1
2
2
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, вопросы к практическим и
лабораторным занятиям; тематика рефератной работы; курсовые работы и проекты,
контрольные, рекомендации по использованию литературы и ЭВМ и др.
Компетенции
Кол.
Часов
Неделя
2.2 Самостоятельная работа обучающегося
Самостоятельное изучение отдельных тем дисциплины:
- Особенности записи чисел в форме ПТ и арифметические операций с ними.
- Технические средства сбора информации и её подготовки для использования в ЭВМ.
ПК-4
Усвоение текущего учебного материала
--подготовка к практическим и лабораторным занятиям (ознакомление с методическими
рекомендациями, повторение теории и выполнение подготовительных заданий);
- подготовка к тестам на различных этапах семестра. Работа над ошибками после
проверки тестов.
ПК-4,
ПК-1,
ПК-11,
-
Темы и вопросы, определяемые преподавателем с учетом интересов студента
ОК-9
Тематика рефератов:
1.
Тестирование современных платформ, устройств и систем
2.
Особенности аппаратной комплектации ноутбуков (нетбуков).
3.
Особенности комплектации планшетов и коммуникаторов.
4.
Виды, диапазон параметров полупроводниковой внутренней памяти
5.
Изменения диапазона параметров встроенных НЖМД.
6.
Изменения диапазона параметров ОД и их приводов (CD, DVD, BD).
7.
Виды, диапазон параметров полупроводниковой внешней памяти
8.
Параметры перспективных средств хранения информации.
9.
Диапазоны параметров средств отображения информации.
10. Диапазоны параметров печатающих устройств .
11. Глоссарии по АСВТ (новые термины, обозначения).
12. Новости АСВТ (устройства, компьютеры, технологии).
13. Обзор выставок по АСВТ.
14. Моделирование шифраторов и схем сравнения.
15. Вспомогательные технические средства сбора и регистрации информации.
1.
2.
3.
4.
Рекомендации по использованию литературы и ЭВМ
Подготовиться к стартовому рейтингу (в объёме ранее изученных дисциплин).
Ознакомиться с основной и дополнительной литературой .
Посещение выставок по АСВТ, оформление отчёта о них.
Изучение рекламы и прайс-листов по вычислительной технике, оформление
графиков взаимосвязи технико-экономических параметров. Поиск новинок и
планов развития аппаратных средств вычислительной техники по
периодической литературе.
9
ПК-4,
ПК-1,
ПК-11,
ПК-4,
ПК-1,
ПК-11,
ПК-27
ПК-4,
ПК-1,
ПК-11,
ПК-27
2.3.
№
Интерактивные технологии
образовательном процессе
и
Наименование основных форм
1.
Компьютерные симуляции
2.
Деловые и ролевые игры
3.
Использование информационных ресурсов и
баз данных
4.
Применение электронных мультимедийных
учебников и учебных пособий
5.
Ориентация содержания на лучшие
отечественные аналоги образовательных
программ
Применение активных методов обучения,
анализ опыта применения АСВТ.
6.
инновационные
методы,
используемые
Краткое описание и примеры использования в
темах и разделах, место проведения
Использование моделирующей программы
VARIANT для исследования работы элементов
и узлов ЭВМ (лабораторные занятия).
Компьютерные тесты.
Деловая игра по выбору аппаратных средств
минимальной и максимальной комплектации
(практическое занятие 6).
На всех видах занятий в аудиториях с ЛВС
РГЭУ
информационные
ресурсы:
www.3Dnews.ru;
www.ixbt.ru;
Википедия,
www.compulenta.ru; новости Hi-Teck и Hardware; Cnews; http://www.ferra.ru/ru/system/ ,
www.computerbild.ru/hard/1046221
www.compress.ru , www.thg.ru/storage
Смотри п.3.1 [3, 7, 11].
Материалы выставок и презентаций АСВТ:
ЦП-Sun, ЦП-потоки, тесты монитора NTEST
Программа АРЕ (АОС- log для тренировки по
логическим элементам и схемам) [13]
Используются образцы накопителей
информации (гибких и жёстких дисков с
приводами, СБИС, ПК и ПЛ, ОДД),
материнские платы и интерфейсы,
обслуживание и настройка компьютера, …..
Анализ ответов на компьютерные тесты,
оценка аппаратных средств студентов, РГЭУ и
кафедры, наличия в магазинах г.Ростова-наДону
3. Средства обучения
3.1. Информационно-методические
№
1
2
3
4
5
1.
2.
3.
4.
Перечень основной и дополнительной литературы, методических разработок; с указанием наличия в
библиотеке, на кафедре
Основная литература:
Ситников Р.В. Аппаратные средства вычислительной техники. Текст лекций. – Ростов н/Д.:
50
РГЭУ(РИНХ), 2012. – 96 с.
Ситников Р.В. Системы и средства технического обеспечения переработки информации: 50
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ. – Ростов н/Д.: РГЭУ, 2004. –
28с.
Ситников Р.В. Вычислительные системы: Практикум. – Ростов н/Д.: РГЭУ (РИНХ), 2008.– 36 с. 50
Ситников Р.В. Вычислительные системы: Методические рекомендации для заочников. – Ростов 50
н/Д.: РГЭУ (РИНХ), 2004. – 18 с.
Ситников Р.В. Вычислительная техника: Примеры и тенденции развития. – Ростов н/Д.: РГЭУ, 40
2011. – 64 с.
Дополнительная литература:
Ситников Р.В. Системы и средства технического обеспечения переработки информации: 50
Тенденции развития и примеры. – Ростов н/Д.: РГЭУ, 2009. – 62 с.
Ситников Р.В. Вычислительная техника. Текст лекций. - Ростов н/Д.: РГЭУ(РИНХ), 2006. –92 с. 50
Бройдо В.Л., Ильина О.П.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебное 2
пособие. – СПб.: Питер, 2008. – 766 с.
Баллмер С Архитектура х86 машин. Лекция в МГУ им. Ломоносова 2.11.2010 [Электронный 1
ресурс]. URL: http://www.gzt.ru/topnews/hitech/-stiv-ballmer-podaril-studentam-mgu-oblako-svoih/332437.html?comment=601892#commentsArticle601892 (дата обращения: 13.02.2011).
10
в
Часы
18
4
2
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Косцов А., Косцов В. Всё о ПК: Энциклопедия. – М.: «Мартин», 2003. – 712 с.
Гарматюк С. Современные десктопные МП х86 (x86 CPU digest 2.0). [Электронный ресурс].
URL:
http://www.ixbt.com/cpu/cpu-digest-2009.shtml , nawhi@ixbt.com (дата обращения:
13.02.2011).
Англо-русский и русско-английский словарь по компьютерной лексике. - М.: ОЛМА-Пресс
Образование, 2004. – 572 с.
Такие разные SSD: Новости Hardware 23.12.2010. [Электронный ресурс].
URL: http://www.fcenter.ru/online.shtml?hardnews (дата обращения: 8.03.2011).
Периодические издания:
- ComputerBild
- Компьютеры и оргтехника (из серии «Что? Где? Почём?»).
- HARD'n'SOFT, Компьютерра.
- Весь компьютерный мир, Домашний компьютер.
- Миp ПК ComputerDirect: Компьютерный журнал для покупателей.
- Потребитель: компьютеры и программы..
- Монитоp, PC Magazine,
Интерактивная обучающая программа «LOG». [Электронный ресурс]
ЛВС РГЭУ(РИНХ): диск I/Users/Sitnikov/дляСтудентов/АСВТ.
Мураховский В.И. Железо ПК. Новые возможности. – СПб.: Питер, 2005. – 420 с.
Новая энциклопедия ПК. – М.: "ЭКСПО", 2005. – 310 с.
Соломенчук В.Г., Соломенчук П.В. «Железо» ПК 2006. – СПб.: Питер, 2006. – 290 с.
2
1
10
1
1
1
2
2
3
3.2. Материально-технические
№ ауд.
Основное оборудование, стенды, макеты, компьютерная
техника, наглядные пособия и другие дидактические
материалы, обеспечивающие проведение лабораторных и
практических занятий, научно-исследовательской работы
студентов с указанием наличия
Основное назначение (опытное,
обучающее, контролирующее) и краткая
характеристика использования при
изучении явлений и процессов,
выполнении расчетов.
302,307
ЭВМ, ЛВС РГЭУ, проектор, экран, доска
Обучающее.
Демонстрация
элементов
мультимедийной
технологий в процессе проведения
занятий
203-214
ЛВС РГЭУ (РМНХ). Стандартные программы, МПО
«VARIANT», АОС «LOG», “Elearning Server 3000”
Обучающее, контролирующее. Для
проведения лекций, лабораторных
занятий и компьютерных тестов
304
Образцы элементов, узлов и устройств переработки
информации (ИМС, микропроцессоры, системные
платы, модули памяти, НГМД, НЖМД, стриммеры,
оптические
диски
и
приводы,
флэш-память,
оптоволоконный кабель, …).
Демонстрационно-обучающие
304, 308,
214
Контролирующие
Тесты для текущего и итогового
контроля знаний.
11
4. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация
№
Тесты (демонстрационный вариант), темы курсовых работ/проектов, вопросы и
задания для текущего контроля, для подготовки к зачету, экзамену
Текущий контроль успеваемости
1.
Письменная работа (ТЕСТ-0 Стартовый).
1. Дать определение понятий «алгоритм, логическая функция». Привести примеры.
1. Законы и операции двоичной алгебры. Привести примеры.
2. Записать целое число Х в различных системах счисления. Привести примеры.
3. Сложить два целых числа (положительных или отрицательных) в двоичной системе счисления.
5. Закон Ома для участка цепи.
2
По Модулю 1 «Основы построения и функционирования АСВТ»
Тест-1. Оценка работы оператора на клавиатуре ПЭВМ
Тест 1.1. Набрать на экране монитора точную копию начальной части реферата 10 строк (с
соблюдением всех интервалов, шрифтов, красной строки, границ абзаца). Текстовый редактор - по
выбору студента. Время набора и печати: "отлично" - 12 минут, "хорошо" - 14 минут,
"удовлетворительно" - 17 минут. За каждую ошибку в наборе текста добавляется 10 секунд.
Тест 1.2. Набрать на экране монитора заданную алфавитно-цифровую информацию,
сохранить в памяти ЭВМ. Объём: 15 – 20 строк в среднем по 50 символов. Текстовый редактор - по
выбору студента. Параметры страницы и расположение текста должно соответствовать ГОСТу на
текстовые документы. Рассчитать величину нормы времени (Н вр - минут на строку): "отлично" - Нвр
< 0,7; "хорошо" - 0,7  0,9; "удовлетворительно" - 0,9  1,2. За каждую ошибку в наборе текста
добавляется 10 секунд.
Тест 1.2. Ответить на вопросы:
1.
Дать определение терминам (смотри глоссарий).
2.
Перечислить принципы построения и функционирования ЭВМ.
3.
Особенности ЭВМ четвертого (пятого) поколения.
4.
Перечислить параметры (характеристики) ЭВМ и привести их количественные
величины для какой-либо ЭВМ (класса ПЭВМ).
5.
Принципиальные особенности научно-технических и информационно-логических
(экономико-управленческих) задач.
6.
Особенности выполнения арифметических действий в процессоре с отрицательными
числами.
7.
Области применения ЭВМ различных классов.
8.
Требования к помещениям и рабочему месту оператора ЭВМ.
9.
Последовательность анализа комбинационных схем
10.
Показать функционирование процессора при выполнении операции С=X+Y и R=X–Y в
8-миразрядной сетке ЭВМ
11.
Минимизировать заданную функциональную зависимость, синтезировать
функциональную электрическую схему (ФЭС) в базисах {И, ИЛИ, НЕ}, {ИЛИ-НЕ}, {3ИНЕ} и оценить сложность полученных схем.
12.
Изобразить УГО элемента 3ИЛИ-НЕ (3И) и перечислить наборы входных
переменных, обеспечивающие “1” на его выходе.
13.
Провести анализ схем, реализующих заданную двоичную функцию F1 (F2).
14.
Провести минимизацию логической функции и преобразование её к базисам {И, ИЛИ,
НЕ}, {И-НЕ}, {ИЛИ-НЕ}, построить соответствующие комбинационные схемы и
провести их анализ.
15.
Представить заданные числа в форме с фиксированной и с плавающей точкой.
16.
Варианты представление чисел в ЭВМ.
17.
Изобразить УГО элемента 3ИЛИ-НЕ (3И) и перечислить наборы входных
переменных, обеспечивающие “1” на его выходе.
18.
Провести анализ схем, реализующих заданную двоичную функцию F1 (F2).
Тест 1.3. Исходные данные: в каждом варианте теста заданы три числа X, Y и Z в
соответствующих системах счисления.
А. Перевести заданные числа в известные системы счисления (точность счета до 4-го
разряда в двоичной системе счисления; время решения 6 минут -"отлично", 7 минут -"хорошо", 9
минут -" удовл.").
12
Б. Выполнить операции с целыми числами С=]X+Y[ и R=]X–Y[ в 8-миразрядной сетке ЭВМ
(время - 8, 9 и 11 минут соответственно "отлично", "хорошо" и "удовлетворительно").
В. . Записать число Z в формах ФТ и ПТ для разных классов ЭВМ (время - 11, 12 и 14 минут
для "отлично", "хорошо" и "удовлетворительно").
Тест 1.4. Провести минимизацию логической функции и преобразование её к базисам {И,
ИЛИ, НЕ}, {И-НЕ}, {ИЛИ-НЕ}; построить соответствующие комбинационные схемы (КС) и
провести их анализ. Исходные данные: в каждом варианте заданы две функции разными способами.
Оценка выполнения теста по времени: "отлично" - 20 минут, "хорошо" - 25 минут,
"удовлетворительно" - 30 минут.
Примечание. Оценка снижается на 1 балл в случаях: (а) ошибка в конечном ответе примера,
(б) нерациональный способ действий, (в) небрежное оформление.
3.
По Модулю 2 «Основы структурной организации АСВТ»:
1. Характеристики микропроцессоров разных поколений. Структурная схема МП.
2. Иерархическая система памяти ЭВМ (схема, назначение элементов, их параметры).
3. Периферийные устройства (классификация, технико-экономические характеристики).
4. Дать содержательное определение, нарисовать УГО и привести функциональные зависимости для
шифратора (дешифратора, устройства сравнения, устройства голосования, мультиплексора).
5. Построить таблицу истинности для двухвходового шифратора и записать логическую функцию
второго выхода.
6. Перечислить конструктивные подсистемы видов АСВТ (НЖМД, системный блок, интерфейс,
SSD, … ) , особенности их реализации.
7. Уровень шума работающего принтера (струйного, лазерного, матричного).
8. Что означает запись в формуляре: (10 – 60) F ?
9. В каких единицах измеряется качество принтера (монитора, сканера)? Как они связаны между
собой?
10. Привести примеры новинок года - средства обработки информации,
11. - средства передачи информации,
12. - средства регистрации информации,
13. - средства хранения информации.
14. Какие устройства размещены в системном блоке ПЭВМ? Элементы индикации и управления
базового блока.
15. Техническое обслуживание ПЭВМ.
16. Области применения ЭВМ различных классов.
17. Классификация АСВТ.
18. Тенденции в развитии микропроцессоров.
19. Применение нанотехнологии в АСВТ.
20. Особенности комплектации и назначение переносных ЭВМ (ноутбуки, нетбуки, КПК,
коммуникаторы, планшеты).
Задание 3. Построить структуру кода ЕСС для заданной последовательности символов. Рассчитать
коэффициент избыточности кода для заданных последовательностей и последовательностью в 250
информационных разрядов.
13
4
Примеры компьютерных тестов
По Модулю 1 «Основы построения и функционирования АСВТ» (темы 1-3, вопросов 88)
1 Выделить главное преимущество дискретных устройств по сравнению с аналоговыми:
o достигается высокая точность расчётов
o низкая стоимость
o простота конструкции
o легче изучить и запомнить
6 Какой тип микросхем имеет самое высокое быстродействие (компактность), низкое
энергопотребление?
- эмиттерно-связанная логика ЭСЛ
- тразисторно-транзисторная логика ТТЛ
- металл-окисел-полупроводник МОП
- микро-миниатюрный чип
10 В прямоугольнике условного графического обозначения размещён знак «1» («И»).
Название интегральной микросхемы..
- логическое сложение
- логическое умножение
- объединение
- голосование
По Модулю 2 «Основы структурной организации АСВТ» (темы 4-5, вопросов 60)
1. В каких единицах измеряется качество лазерного (струйного, матричного) принтера?
- dpi
- линий на дюйм
- линий на миллиметр
- cpi
2. В каких единицах измеряется быстродействие принтера?
- знаков в секунду
- dpi
- линий на дюйм
- ppm
3. Выберете архитектуру, ориентированную на полный набор машинных команд
- CISC
- RISC
- ARM
- SISD
4. Привод Blu-Ray Combo читает BD до 8х, DVD до 16х и CD до 40х. Какая максимальная
скорость чтения дисков типа DVD ?
- 21,2 Мбайт/с
- 16 Мбайт/с
- другой ответ
- 160 Мбайт/с
5.
6.
7.
8.
Указать наименее полезную тенденцию повышения эффективности использования АСВТ
- приобретение дорогого оборудования
- улучшение параметров АСВТ
- комплексное применение аппаратуры в соответствии с областью и целями её применения
- рациональное сочетание различных организационных форм использования аппаратуры
Избыточность кода ЕСС для 15-разрядной последовательности данных.
- 0,25
- 0,33
- 0,40
- 0,45
Название логической функции, используемой для построения и анализа ЕСС?
- неравнозначность
- логическое сложение (сложение по модулю 2)
- равнозначность
- эквивалентность
Длина кода ЕСС для 56-разрядной последовательности данных.
- 63
- 67
- 66
- 65
14
Промежуточная аттестация
1
2
Вопросы к экзамену:
1. Виды и особенности архитектур вычислительной техники.
2. Области применения ЭВМ различных классов.
3. Требования к помещениям и рабочему месту оператора ЭВМ.
4. Последовательность перевода логических функций в различные базисы.
5. Перечислить принципы построения и функционирования ЭВМ.
6. Особенности ЭВМ пятого поколения.
7. Перечислить параметры (характеристики) ЭВМ и привести их количественные величины для
какой-либо ЭВМ (класса ПЭВМ).
8. Тенденции в развитии микропроцессоров.
9. Расшифровать обозначения и сокращения:
- DRAM, CD-ROM, SIMM, HDD, FDD, slot, PCI, dpi, tpi, cps, big tower, mouse, ppm, SSD, ECC,
BD, PCM, КПК, FIFO, SISD, RISC, CISC,
- P-4 650/i440BX/64 MB SDRAM/500GB SCSI-3,5”/SVGA / AGP 4MB / ATX 300 W ,
- Intel Celeron –2,5/i810BX /PCI-E/ cache 256kB /1 ТБ/15” SVGA 0,26.
10. Варианты представление чисел в ЭВМ.
11. Особенности выполнения арифметических действий в процессоре с отрицательными числами.
12. Какие устройства размещены в базовом (системном) блоке ПЭВМ? Элементы индикации и
управления базового блока.
13. Дисплеи (классификация, технико-экономические характеристики).
14. Принтеры (классификация, режимы работы, технико-экономические параметры).
15. Техническое обслуживание ПЭВМ.
16. Последовательность анализа комбинационных схем.
17. Иерархическая система памяти ЭВМ.
18. Проблемы электробезопасности при эксплуатации аппаратных средств вычислительной техники.
19. Средства и приёмы энергосберегающих технологий.
Типовые задачи
1. Показать функционирование процессора при выполнении операции С=X+Y и R=X–Y
в 8миразрядной сетке ЭВМ
2. Изобразить УГО элемента
3ИЛИ-НЕ (3И) и перечислить наборы входных переменных,
обеспечивающие “1” на его выходе.
3. Провести анализ схем, реализующих заданную двоичную функцию F1 (F2).
4. Дать определение, изобразить УГО и функцию выхода дешифратора (схемы сравнения, сумматора,
мультиплексора)
5. Провести минимизацию логической функции и преобразование её к базисам {И, ИЛИ, НЕ}, {ИНЕ}, {ИЛИ-НЕ}, построить соответствующие комбинационные схемы (КС) и провести их анализ.
6. Представить заданные числа в форме с фиксированной и с плавающей точкой.
7. Нарисовать схему простейшего транзистора и реализуемую им логическую функцию.
8. Провести моделирование в МПО «Вариант» заданных комбинационных схем (триггеров).
9. Провести моделирование в МПО «Вариант» заданных узлов: дешифратора, полусумматора,
мультиплексора, регистра, счётчика.
Компьютерный тест итоговый (по всем темам 138 вопросов)
130. Выбрать универсальный диск для хранения данных
- HVD
- CDD
- SSD
- HHD
5. Дополнения и изменения в рабочей программе на учебный год ______
Следующие записи относятся к п.п.
Автор
Р.В. Ситников
Зав. кафедрой
Е.Н. Тищенко
Принято УМУ__________________________________ Дата:_____________________
15