Перечень и темы лекций и практических занятий по учебной дисциплине "ЭВМ и периферийные устройства"

эвм и периферийные устройства

Бакалавриат_ИВТ_о/о 2 курс, 3 сем. (2012/2013)

лекций	72 ч (36 шт)
пз	42 ч (21 шт)	72 ч (36 шт)
лаб. раб	30 ч (15 шт)
отчетности	экз

Курс лекций

Лекция 1. Введение в дисциплину

1.  Предмет и содержание дисциплины. Место и роль в системе подготовки специалиста. Рекомендуемая литература по изучению дисциплины.

2.  Основные понятия и определения: ЭВМ, вычислительная система, автоматика, автоматизация, информация, данные, сигналы.

3.  Уровни изучения ЭВМ: представления данных, элементов, узлов, устройств, систем.

Тема 1. Истоки и информационно-логические основы ЭВМ

Лекция 2. Краткая история развития вычислительной техники

1.  Информационные революции в истории человечества.

2.  История развития неэлектронных вычислителей от античности до сер. ХХ-го века

3.  Поколения ЭВМ.

Лекция 3. Классификация и характеристики современных ЭВМ

1.  Признаки классификации и основные классы ЭВМ. Области применения.

2.  Основные характеристики ЭВМ: технические, надежностные, массо-габаритные

Лекция 4. Информационные основы ЭВМ. Представление текстовых данных

1.  Кодирование информации в ЭВМ. Понятие кодирования и кода. Примеры кодирования.

2.  Представление текстовых данных. ASCII-набор кодов текстовых символов.

3.  Кодовые таблицы (кодировки). Юникод

Лекция 5. Представление числовых данных в ЭВМ

1.  Представление числовых данных. Общее правило представления чисел в позиционной СС. Десятеричная, двоичная и шестнадцатеричная СС.

2.  Кодирование целых и вещественных чисел (с фиксированной и плавающей запятой).

3.  Двоичные коды чисел: прямой, обратный, дополнительный, BCD

Лекция 6. Представление мультимедийных данных в ЭВМ

1.  Представление графических данных. Растровая, векторная, фрактальная графика

2.  Представление аудиоданных. Дискретизация и квантование аудиосигнала

3.  Особенности представления видеоданных

Лекция 7. Элементы алгебры логики (АЛ)

1.  Логические функции (ЛФ) одной и двух переменных

2.  Законы и соотношения  алгебры логики

Лекция 8. Логические основы ЭВМ

1.  Функционально – полные системы ЛФ. Системы Буля, Шеффера, Пирса

2.  Дизъюнктивные нормальные формы: СДНФ, СкДНФ, ТДНФ, МДНФ.

3.  Получение сокращенных, тупиковых и минимальных ДНФ. Карты Карно

Тема 2. Элементы и узлы ЭВМ

Лекция 9. Логические элементы ЭВМ

1.  Одновходовые ЛЭ

2.  Двухвходовые ЛЭ. ЛЭ базисов Буля, Шеффера, Пирса

3.  Многовходовые ЛЭ (3-х входовые и k-входовые).

Лекция 10. Синтез комбинационных узлов ЭВМ

1.  Классификация узлов. Определение комбинационного узла (КУ)

2.  Исходные данные и этапы синтеза КУ

3.  Примеры синтеза КУ ЭВМ

Лекция 11. Схемотехника типовых комбинационных узлов ЭВМ

1.  Преобразователи кодов. Шифраторы и дешифраторы. X/Y

2.  Компараторы (узлы сравнения байт).

3.  Полусумматоры, сумматоры. АЛУ процессора

4.  Мультиплексоры, демультиплексоры.

Лекция 12. Элементы памяти ЭВМ

1.  Определение и типы элементов памяти (ЭП). Структура и классификация триггеров

2.  Одновходовые асинхронные триггеры (T-, D-типов)

3.  Двухвходовые асинхронные триггеры (RS-, JK-типов)

Лекция 13. Синтез последовательностных узлов ЭВМ

1.  Определение автомата с памятью. Модели автоматов Мили и Мура.

2.  Абстрактный синтез автомата

3.  Структурный синтез автомата

4.  Пример синтеза последовательностного узла ЭВМ

Лекция 14. Схемотехника типовых последовательностных узлов ЭВМ

1.  Регистры (параллельные, последовательные, параллельно-последователь-ные). Их назначение

2.  Счётчики (с различными схемами переноса) и пересчётные схемы

3.  Накапливающие сумматоры

Тема 3. Устройства ЭВМ

Лекция 15. Архитектуры ЭВМ

1.  Понятие платформы и архитектуры ЭВМ. Виды платформ и архитектур

2.  Архитектура фон Неймана. Структурная схема неймановской ЭВМ

3.  Принципы фон Неймана

4.  Гарвардская архитектура

Лекция 16. Организация центрального процессора ЭВМ

1.  Назначение процессора. Структурная схема Глушкова.

2.  Операционное устройство: СОЗУ и АЛУ

3.  Управляющие устройства

Лекция 17. Устройства управления процессора

1.  УУ с жесткой логикой. Модель Хаффмена. Автоматы Мили и Мура

2.  Понятие микропрограммы, ее структура. Понятие МПА

3.  УУ с гибкой логикой. МПА Уилкса

Лекция 18. Микропроцессорная техника

1.  Определение микропроцессора (МП), классификация МП, основные характеристики МП

2.  Технологии производства и поколения МП

3.  Основные промышленные линии МП

Лекция 19. Структурная и функциональная организация МП Интел х86

1.  Структурная организация МП: регистры, сумматоры, УУ

2.  Функциональная организация: система команд

3.  Характеристика основных групп СК

Лекция 20. Организация и структура памяти ЭВМ

1.  ЗУ с последовательным и произвольным доступом

2.  Иерархия устройств памяти: микропроцессорная (регистровая), кэш, основная (ОП), внешняя, архивная.

3.  Разновидности ОП: постоянная (ПЗУ) и оперативная; структура ОЗУ.