• A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site

Hardware Computer Technology

2021/2022
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
4
ECTS credits
Course type:
Compulsory course
When:
2 year, 1, 2 module

Instructor

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

Цель освоения дисциплины

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

Планируемые результаты обучения

  • Владеть: алгоритмом передачи данных по последовательному каналу и методами широкополосной передачи (расширение спектра). Передачей данных через системную шину компьютера.
  • Владеть: информацией о реализации виртуализации в типовых операционных системах
  • Владеть: информацией о реализации драйверов в типовых операционных системах.
  • Владеть: методикой представления ВТ в виде типовых блоков, устройств и алгоритмов.
  • Владеть: оценкой объёма и быстродействия памяти современной ВТ.
  • Владеть: принципами программирования прерываний.
  • Владеть: схемотехникой персонального компьютера на уровне структурных схем.
  • Владеть: схемотехникой типовых логических элементов.
  • Знать: историю развития вычислительной техники.
  • Знать: классификация современных интерфейсов. Последовательные каналы связи. Радиоинтерфейсы. Системные интерфейсы.
  • Знать: классы памяти и общая организация памяти вычислительной системы. Дисковая подсистема. Общая организация ПО.
  • Знать: организацию системы прерываний. Отличие прерываний от исключений. Функции обработчиков прерываний.
  • Знать: основные принципы построения ЭВМ.
  • Знать: основные черты архитектуры персонального компьютера, перечень основных устройств, их наличие на материнской плате, видеоподсистема.
  • Знать: принципы доступа к аппаратным устройствам в защищённом режиме через драйвер и непосредственно. Общая структура драйвера, как части ОС. Методы создания и загрузки.
  • Знать: режимы работы процессора, в том числе, в защищённом режиме. Виртуализация. Управление памятью, задачами.
  • 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.
  • Уметь: выделять периоды развития зарубежной и отечественной ВТ.
  • Уметь: объяснять необходимость каждого из типовых устройств и их принципы функционирования.
  • Уметь: распознавать современные интерфейсы и принципы передачи данных, включая физические, и методы защиты данных.
  • Уметь: формулировать основные принципы устройства и функционирования памяти различных видов.
  • Уметь: формулировать отличие в принципах построения ЭВМ, преимущества и недостатки различных вариантов.
  • Уметь: формулировать принципы работы аппаратуры в защищённом режиме, принципы защиты и разграничения доступа. Формулировать способы виртуазизации аппаратуры и памяти.
  • Уметь: формулировать принципы работы защищённого режима, принципы виртуализации. Формулировать принципы диспетчеризации и управления памятью в защищённом режиме.
  • Уметь: формулировать принципы работы системы прерываний и объяснять необходимость их использования в конкретных архитектурах.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение
  • Интерфейсы связи. Передача цифровых данных по каналам. Помехоустойчивое кодирование.
  • Принципы построения ЭВМ.
  • Современные методы организации цифровой беспроводной связи.
  • Архитектура персонального компьютера
  • Защищённый режим. Слои программного обеспечения.
  • Современная элементная база. Базовые элементы.
  • Многозадачность, диспетчер памяти, диспетчер задач.
  • Импульсные источники электропитания
  • Драйверы устройств. Архитектура драйвера и особенности программирования.
  • Организация памяти вычислительных систем. Начальная загрузка. Последовательность загрузки ПО.
  • Система прерываний. Исключения.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Активность на семинарах
  • неблокирующий Итоговый экзамен
  • неблокирующий Домашнее задание (реферат)
  • неблокирующий Работа на семинарах
  • неблокирующий 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.
  • неблокирующий Домашнее задание (реферат)
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2020/2021 учебный год 4 модуль
    0.25 * Работа на семинарах + 0.4 * Итоговый экзамен + 0.35 * Домашнее задание (реферат)
  • 2021/2022 учебный год 2 модуль
    0.35 * Домашнее задание (реферат) + 0.4 * Итоговый экзамен + 0.25 * Активность на семинарах
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная 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
  • Гусев В.Г., Гусев Ю.М. - Электроника и микропроцессорная техника - КноРус - 2018 - ISBN: 978-5-406-06106-0 - Текст электронный // ЭБС BOOKRU - URL: https://book.ru/book/926521
  • Лошаков, С. Периферийные устройства вычислительной техники : учебное пособие / С. Лошаков. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 435 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100363 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • 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

  • Электроника : учеб. пособие для втузов, Лачин, В. И., 2002
  • Электроника и микропроцессорная техника : учебник для вузов, Гусев, В. Г., 2004