Учебно-методические материалы по дисциплине. «Аппаратное обеспечение компьютера»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Аппаратное обеспечение компьютера»
5В011100 - Информатика
Алматы, 2015
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании:
§ Государственного общеобязательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 5В011100 – Информатика;
§ Рабочего учебного плана по специальности «5В011100 – Информатика», утвержденного «__»______________ 20__г.
Составители:
Старший преподаватель Жанбырбаев А.Б.
Заведующий кафедрой Бердышев А.С.
«____» _________________ 2015 г.
ОПИСЬ СОДЕРЖАНИЯ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДИСЦИПЛИНЫ
| № | Наименование документации | Стр. |
| Рабочая учебная программа | ||
| Силлабус | ||
| Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины | ||
| Тезисы лекций | ||
| Планы семинарских, практических, лабораторных и студийных занятий | ||
| Руководство по выполнению лабораторных и студийных работ | ||
| Материалы для организации и управления самостоятельной работой обучающихся: § задания для СРСП, § задания для СРС. | ||
| Материалы для мониторинга и контроля образованности обучающихся (уровня сформированности предметных компетенций): § тестовые задания, § задания для текущего, рубежного и промежуточного контроля |
 | 1. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА |
по дисциплине Аппаратное обеспечение компьютера
для специальности «5В011100 – Информатика»
Форма обучения дневная СО
Кафедра Информатика и информационные технологии
Курс 3
Семестр 5
Количество кредитов 2
Всего часов 90
Лекций 15
Лабораторные занятия 15
СРСП 30
СРС 30
Экзамен 5 семестр
Рабочая учебная программа составлена на основании:
§ Государственного общеобязательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 5В011100 – Информатика
§ Рабочего учебного плана по специальности 5В011100 – Информатика, утвержденного «__»______________ 2015г.
Рабочая учебная программа дисциплины «Аппаратное обеспечение компьютера» составлена ст.преп. Жанбырбаевым А.Б. и обсуждена на заседании кафедры «Информатика и информационныетехнологии» «___»_____________2015 г., протокол №_________
Ст.преп., к.ф.-м.н. Жанбырбаев А.Б.
Зав.кафедрой, проф. Бердышев А.С.
Рабочая учебная программа рекомендована Советом института математики, физики и информатики «___»_____________2015г., протокол №_________.
Цели и задачи дисциплины
Целью курса «Аппаратное обеспечение компьютера» являются формирование целостного, системного представления об архитектуре, взаимосвязи и функциональном назначении основных устройств компьютера и подготовка специалиста к деятельности, связанной с эксплуатацией и обслуживанием аппаратуры и оборудования, содержащего современные средства вычислительной техники. Она является базовой для изучения дисциплин по информатике, программированию, операционным системам и системам управления базами данных. Знания и практические навыки, полученные из курса «Аппаратное обеспечение компьютера», используются при изучении естественнонаучных дисциплин, а также при разработке курсовых и дипломных работ.
Задачи дисциплины: изучение основ вычислительной техники; изучение принципов построения средств вычислительной техники и основных особенностей различных классов ЭВМ; изучение принципов работы микропроцессорных систем, архитектуры и принципов работы ПК; овладение аппаратно-программными средствами диагностики компьютера; ознакомление с перспективными направлениями развития ПК.
В результате изучения дисциплины студенты должны
знать:
• историю развития, состояние и тенденции развития вычислительной техники; классификацию вычислительных машин и основные характеристики различных классов ЭВМ; архитектуру, принципы построения и работы ПК; архитектуру и возможности микропроцессорных комплектов; принципы построения и работы ПК; аппаратно-программные средства диагностики ПК;
уметь:
• формализовать поставленную задачу; применять полученные знания к различным предметным областям; определять направления использования ПК определенного класса для решения служебных задач; ориентироваться в особенностях применяемых микропроцессорных комплектов; использовать стандартные диагностические средства;
ПЕРЕЧЕНЬ ПРЕРЕКВИЗИТОВ
| № | Наименование дисциплин, их разделы (темы) |
| Информатика | |
| Операционные системы |
ПЕРЕЧЕНЬ ПОСТРЕКВИЗИТОВ
| № | Наименование дисциплин |
| Системное программирование | |
| Компьютерные сети |
Содержание дисциплины
2.1.Лекционный курс
| № темы | Наименование тем лекций | Объем в часах | Неделя семестра | |
| Тема 1 | История развития ВТ. Классы вычислительных машин | |||
| Тема 2 | Представление информации в ЭВМ, методы кодирования | |||
| Тема 3 | Логические основы компьютера, элементы и узлы | |||
| Тема 4 | Базовые представления об архитектуре ЭВМ | |||
| Тема 5 | Процессор, структура и функционирование | |||
| Тема 6 | Технологии повышения производительности процессоров | |||
| Тема 7 | Основные принципы работы современных процессоров Pentium | |||
| Тема 8 | Концепция многоуровневой памяти | |||
| Тема 9 | Внешняя память | |||
| Тема 10 | Интерфейсы | |||
| Тема 11 | Организация прерываний | |||
| Тема 12 | Классы архитектур микропроцессорных систем | |||
| Тема 13 | Классификация систем параллельной обработки данных | |||
| Тема 14 | Организация параллелизма вычислений в современных процессорах | |||
| Тема 15 | Виды технологии производства МП, поколения МП и их основные характеристики | |||
| ВСЕГО |
2.3. Лабораторные, студийные занятия
| №№ п.п. | Наименование и содержание занятий | Оборудование для проведения | Объем в часах | Неделя семестра |
| Представление данных в памяти ЭВМ. Кодирование вещественных чисел | Компьютерный класс, стенд | |||
| Моделирование работы узлов компьютера | ||||
| Классификация архитектур ЭВМ | ||||
| Поколения и основные характеристики микропроцессоров. Технологии производства | ||||
| Конвейерная обработка команд | ||||
| Изучение компонентов системного блока и материнской платы ПК | ||||
| Исследование порядка запуска компьютера | ||||
| Основные программные неисправности в работе компьютера и методы их устранения | ||||
| Определение конфигурации и оценка производительности ПК. Аппаратные неисправности | ||||
| Изучение принципов работы процессора на действующем ПК. Поддержка оборудования | ||||
| Настройка компьютерной системы средствами программы SETUP | ||||
| Оптимизация скорости и производительности диска. Утилиты для работы с жесткими дисками и разделами | ||||
| Утилиты для работы с компакт дисками и создание загрузочных данных | ||||
| Возможные настройки ОС для поддержки сетевых компьютеров для локальных и глобальных сетей | ||||
| Защита данных от вирусов и методы работы антивирусных программ | ||||
| ВСЕГО |
2.4. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя
| №№ п.п. | Наименование тем и содержание заданий для СРСП | Формы проведения | Объем в часах | Неделя семестра |
| Тема 1 | Представление информации в компьютере, методы кодирования информации | Индивидуальные и групповые консультации | 1 - 3 | |
| Тема 2 | Логические основы компьютера, элементы и узлы | 4 - 5 | ||
| Тема 3 | Форматы команд. Способы адресации. Система операций | 5 – 9 | ||
| Тема 4 | Общие принципы организации памяти ЭВМ | 10 - 11 | ||
| Тема 5 | Организация памяти | 11 - 12 | ||
| Тема 6 | Интерфейсы | 13 - 14 | ||
| Тема 7 | Классы архитектур микропроцессорных систем | 14 - 15 | ||
| ВСЕГО |
2.5. Самостоятельная работа студентов
| №№ п.п. | Наименование тем и содержание заданий для СРС | Формы контроля | Объем в часах | Неделя семестра |
| Тема 1 | Представление информации в ЭВМ, методы кодирования | Сдача реферата | 1 - 4 | |
| Тема 2 | Логические основы компьютера, элементы и узлы | 4 - 7 | ||
| Тема 3 | Процессор, структура и функционирование | 8 - 12 | ||
| Тема 4 | Концепция многоуровневой памяти | 13 - 15 | ||
| ВСЕГО |
Учебно-методические материалы по дисциплине
3.1.Список рекомендуемых источников:
Основная литература
1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия во «Питер», 1999 г.
2. Жмакин А.П. Архитектура ЭВМ., - СПб.: 2006, 320 с.
3. Максимов Н.В. и др. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. Форум: 2005, 512 с.
4. Мюллер Скот Модернизация и ремонт ПК. Перевод с англ.: Уч.пособие – М.: «Вильямс», 2001, 1184 с.
5. Абдулкаримова Г.А. Архитектура вычислительных машин и систем. 2007, 165 с.
Дополнительная литература
1. Гукин Д. IBM-совместимый персональный компьютер: Устройство и модернизация: Пер. с англ. – М.:Мир,1993 г.
2. Фролов А.В., Фролов Г.В. Компьютер IBM PC/AT, MS-DOS и Windows. Вопросы и ответы. – М.: «Диалог-МИФИ», 1994 г.
3. Ровдо А.А. Микропроцессоры от 8086 до Pentium III Xeon и AMD-K-3. / ДМК, 2000, 592 с.
Интернет-источники
1. Википедия Intel, http://ru.wikipedia.org/wiki/Intel
2. http://www.intel.com/
3. http://www.ord.com.ru/files/book3/index.html
4. http://ru.wikibooks.org/wiki
5. http://pcpress.ru/
6. http://frolov-lib.ru/
3.2. Вопросы для подготовки к экзамену
1. Уровни представления данных в БД.
2. Назовите в хронологическом порядке известные вам вычислительные устройства.
3. Охарактеризуйте принципы аналитической машины Ч.Беббиджа.
4. Охарактеризуйте электромеханический этап развития ВТ.
5. Назовите характеристики первых персональных компьютеров.
6. Что такое поколение ЭВМ?
7. Охарактеризуйте взаимосвязь развития программного обеспечения и элементной базы ЭВМ.
8. Поясните выбор факторов, определяющих смену поколений ЭВМ.
9. Обоснуйте виды классификаций вычислительных машин.
10. С чем связывают перспективы развития вычислительной техники?
11. Охарактеризуйте методы кодирования символьной информации.
12. Охарактеризуйте методы кодирования числовой информации.
13. Охарактеризуйте методы кодирования графической информации.
14. Охарактеризуйте методы кодирования звуковой информации.
15. В чем особенность двоичной арифметики?
16. Компьютер и алгебра логики: как они связаны?
17. Охарактеризуйте параметры логических элементов.
18. Что представляет собой логическое устройство?
19. Перечислите логические узлы ЭВМ.
20. Охарактеризуйте назначение логических узлов.
21. Когда и на основании чего фон Нейман предложил новые принципы создания компьютеров?
22. Объясните сущность принципов, предложенных фон Нейманом.
23. Перечислите основные типы архитектуры ЭВМ.
24. Что выполняет процессор и АЛУ?
25. Какие типы АЛУ вам известны?
26. Что такое регистры? Назовите некоторые важные регистры и опишите их функции.
27. Назовите две основные разновидности памяти компьютера.
28. Перечислите основные компоненты внутренней памяти.
29. Что представляет собой ОЗУ? Каково его назначение?
30. В чем различие между статической и динамической памятью?
31. В чем суть принципа однородности памяти? Какие возможности он открывает?
32. В чем заключается принцип адресности?
33. Что такое команда? Что описывает команда?
34. Какого рода информацию может содержать адресная часть команды?
35. Приведите примеры одноадресных, двухадресных, трехадресных команд.
36. Каким образом процессор при выполнении программы осуществляет выбор очередной команды.
37. Опишите основной цикл обработки команд.
38. Чем отличаются функции СЧАК и РК?
39. Что такое регистровая память?
40. Какие типы процессоров вам известны?
41. Что такое RISC -процессоры?
42. В чем заключается технология конвейерной обработки?
43. Какие уровни памяти вам известны?
44. Какие типы внутренних интерфейсов вам известны?
45. Какие типы внешних интерфейсов вы знаете?
46. Чем многомашинные ВС отличаются от многопроцессорных?
47. Приведите характеристику каждого из четырех классов архитектуры ВС согласно классификации по режиму выполнения.
48. Как классифицируются архитектуры ВС с параллельной обработкой данных?
49. Что такое вычислительные системы, каковы их разновидности?
50. Какими причинами объясняется принципиальная невозможность создания ЭВМ, удовлетворяющей высоким требованиям различных задач по производительности и по объему памяти?
| | 2. СИЛЛАБУС ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ |
Информация о дисциплине
Наименование дисциплины Аппаратное обеспечение компьютера
Количество кредитов 3
Курс, семестр 3 курс, 5 семестр
Шифр - наименование специальности 5В011100 - Информатика
Институт, кафедра: Институт математики, физики и информатики, кафедра Информатика и информационные технологии
Время и место проведения дисциплины согласно расписанию
Степень, звание, должность Ф.И.О преподавателя: к.ф.-м.н., ст.преп. Жанбырбаев А.Б., 8-7778-390-14-18, [email protected]