-
Организация ЭВМ и систем
Основной целью и задачей курса «Организация ЭВМ и систем» является получение студентами систематизированных сведений об архитектуре и принципе работы современных и перспективных вычислительных систем различного назначения, об основах их функционирования.
В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать основные виды архитектуры ЭВМ и систем, принципы работы однопроцессорных и многопроцессорных комплексов и систем
- уметь по техническим требованиям сформировать структуру вычислительной системы, режимы функционирования. Уметь разрабатывать структурные и функциональные схемы всех узлов ЭВМ, знать и применять методы повышения производительности и надежности вычислительных систем, выбирать, а при необходимости и разрабатывать, структуру и компоненты ПО, уметь оценивать основные характеристики системы, иметь представление о перспективах развития ЭВМ и систем.
Дисциплина связана с предшествующими дисциплинами: «Вычислительная математика», «Информатика», «Электротехника и электроника», «Программирование на языке высокого уровня».
Список рекомендованной литературы:
- Бурдинский И.Н. Системы счисления и арифметика ЭВМ, 2008
- Каган Б.М.,Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики, 1987
- Джордейн Р. Справочник программиста ПК типа IBM PC, XT и АТ: Пер. с англ./ Предисл. Н.В. Гайского, 1991
- Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. Микропроцессоры. В 3-х книгах./ под ред. Л.Н. Преснухина, 1986
- Пухальский Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник, 1990
- Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник, 1987
- Сташин В.В.Мологонцева А.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах, 1990
- Однокристальные микроЭВМ. Справочник, 1994
- Соловьев В.В. Проектирование функциональных узлов цифровых систем на программируемых логических устройствах, 1996
Вопросы входного контроля:
Вычислительная математика
- Особенности математических вычислений, реализуемых на ЭВМ.
- Теоретические основы численных методов: погрешности вычислений; устойчивость и сложность алгоритма (по памяти, по времени).
- Математические программные системы.
Информатика
- Понятие «информация» и ее измерение; количество и качество информации; единицы измерения информации.
- Сообщения и сигналы; кодирование и квантование сигналов.
- Технические и программные средства информационных технологий; основные виды обработки данных; обработка аналоговой и цифровой информации; устройства обработки данных и их характеристики.
- Представление информации в цифровых автоматах (ЦА); позиционные системы счисления; методы перевода чисел; форматы представления чисел с плавающей запятой; двоичная арифметика; коды - прямой, обратный, дополнительный, модифицированный; выполнение арифметических операций с числами с фиксированной и плавающей запятой.
Электротехника и электроника
- Основные законы теории электрических и магнитных цепей; переходные процессы во временной области.
- Схемы замещения, параметры и характеристики полупроводниковых приборов.
- Цифровой ключ; базовые элементы, свойства и сравнительные характеристики современных интегральных систем элементов.
- Методы и средства автоматизации схемотехнического проектирования электронных схем.
- Программирование на языке высокого уровня
- Основные этапы решения задач на ЭВМ.
- Способы записи алгоритма.
Программирование на языке высокого уровня
- Программирование рекурсивных алгоритмов.
- Способы конструирования и верификации программ.
Вопросы выходного контроля:
- Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов.
- Схемотехника ЭВМ.
- Принцип построения и работы сумматора.
- Назначение и структура процессора.
- Операционное устройство: назначение и принципы функционирования.
- Устройство управления (УУ): назначение и принципы функционирования.
- Конвейер.
- Принцип микропрограммирования.
- Архитектура RISCпроцессоров.
- Архитектура CISCпроцессоров.
- ЗУ – классификация, принципы построения и функционирования.
- ОЗУ – классификация, принципы построения и функционирования.
- ПЗУ– классификация, принципы построения и функционирования.
- Методы расширения адресного пространства.
- Основные понятия, принципы построения и классификация интерфейсов.
- Арбитраж – централизованные структуры.
- Арбитраж – децентрализованные структуры.
- Программный обмен.
- Обмен по прерываниям программы.
- Прямой доступ к памяти.
- Организация устройств ввода-вывода.
- Архитектурные особенности организации обмена для ЭВМ различных классов.
- Перспективные направления построения ЭВМ - однокристальные системы.
- Перспективные направления построения ЭВМ - технология FPGA.
- Перспективные направления построения ЭВМ - Технология CSoC.
Программа дисциплины скачать (405.4 KБ)
Учебное пособие по изучению курса дисциплины "Системы счисления и арифметика ЭВМ" скачать (622.8 KБ)
Дополнительные материалы к лекциям (составлены студентами) скачать (5.4 MБ)
Методические указания к выполнению лабораторных работ скачать (3.0 MБ)