Аппаратные средства вычислительной техники

2019/2020

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

3

Кредиты

Кто читает:

Департамент электронной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватель

Туманов Михаил Петрович

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на приобретение знаний, умений и практических навыков в области архитектуры современных средств. Особое внимание уделяется системному, функциональному, структурному подходам, позволяющим рассматривать разнородные вычислительные средства единообразно. Основные положения дисциплины предназначены для использования при дальнейшем изучении программирования и проектирования вычислительных систем, выполнении проектных работ, междисциплинарной курсовой работы и при подготовке выпускной квалификационной работы. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде учета активности студентов на семинаре и экзамена.

Цель освоения дисциплины

• Целью освоения дисциплины «Аппаратные средства вычислительной техники» является изучение особенностей построения аппаратного обеспечения современных электронно-вычислительных средств.

Планируемые результаты обучения

• Знать: историю развития вычислительной техники.
• Уметь: выделять периоды развития зарубежной и отечественной ВТ.
• Знать: основные принципы построения ЭВМ.
• Уметь: формулировать отличие в принципах построения ЭВМ, преимущества и недостатки различных вариантов.
• Владеть: методикой представления ВТ в виде типовых блоков, устройств и алгоритмов.
• Знать: основные черты архитектуры персонального компьютера, перечень основных устройств, их наличие на материнской плате, видеоподсистема.
• Уметь: объяснять необходимость каждого из типовых устройств и их принципы функционирования.
• Владеть: схемотехникой персонального компьютера на уровне структурных схем.
• Знать: типовые логические элементы, регистры, счётчики, сумматоры и т.п. Современные технологии логических элементов и их энергопотребление.
• Уметь: анализировать и синтезировать простейшие логические схемы, включая сумматор на базе типовых логических элементов.
• Владеть: схемотехникой типовых логических элементов.
• Знать: классы памяти и общая организация памяти вычислительной системы. Дисковая подсистема. Общая организация ПО.
• Уметь: формулировать основные принципы устройства и функционирования памяти различных видов.
• Владеть: оценкой объёма и быстродействия памяти современной ВТ.
• Знать: организацию системы прерываний. Отличие прерываний от исключений. Функции обработчиков прерываний.
• Уметь: формулировать принципы работы системы прерываний и объяснять необходимость их использования в конкретных архитектурах.
• Владеть: принципами программирования прерываний.

Содержание учебной дисциплины

• Введение
  Введение в тематику курса. Предмет изучения.
• Принципы построения ЭВМ.
  Основные архитектуры вычислительных систем. Минимальное оснащение микропроцессорных модулей.
• Архитектура персонального компьютера
  Архитектура персонального компьютера. Особенности обеспечения быстродействующих систем.
• Современная элементная база. Базовые элементы.
• Импульсные источники электропитания
  Достоинства и недостатки импульсных источников электропитания. Принципы построения
• Организация памяти вычислительных систем. Начальная загрузка. Последовательность загрузки ПО.
• Система прерываний. Исключения.

Элементы контроля

• Работа на семинарах
• Итоговый экзамен
  Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
• Домашнее задание (реферат)

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (4 модуль)
  0.35 * Домашнее задание (реферат) + 0.4 * Итоговый экзамен + 0.25 * Работа на семинарах

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Гусев В.Г., Гусев Ю.М. - Электроника и микропроцессорная техника (для бакалавров) - КноРус - 2018 - 798с. - ISBN: 978-5-406-06106-0 - Текст электронный // ЭБС BOOKRU - URL: https://book.ru/book/926521
• Лошаков С. - Периферийные устройства вычислительной техники - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 435с. - ISBN: - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100363
• Смирнов Ю.А., Соколов С.В., Титов Е.В. - Основы микроэлектроники и микропроцессорной техники - Издательство "Лань" - 2013 - 496с. - ISBN: 978-5-8114-1379-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/12948

Рекомендуемая дополнительная литература

• Аппаратно-программные средства защиты информации: Практикум / Душкин А.В., Дубровин А.С., Здольник В.В. - Воронеж:Научная книга, 2017. - 198 с.: ISBN 978-5-4446-1043-5 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/977192
• Электроника : учеб. пособие для втузов, Лачин, В. И., 2002
• Электроника и микропроцессорная техника : учебник для вузов, Гусев, В. Г., 2004