Приведенные в таблице сокращения обозначения педагогических методов используются составителем Рабочей программы для заполнения п.п. 2.1., 2.2. и 2.3. в столбце «Методы».
Аудиторные занятия (лекции, лабораторные, практические, семинарские) – очная форма обучения, 4 г. 00 м.
Неделя
| Кол. час
| в том числе в интерактивной форме, час.
| Вид занятия, тема и краткое содержание
| Методы
| Реализуемые компетенции
| Лекции
| 1-6
| 6
| 6
| Модуль 1. Основные функциональные элементы ЭВМ.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 1
| 2
| 2
| Лекция 1. Основные функциональные элементы ЭВМ. Арифметико-логическое устройство.
Основные функциональные элементы ЭВМ: дешифратор, шифратор, триггерные схемы различных типов, счетчик, регистры хранения и сдвига. Их функции, внутренняя структура, временные диаграммы работы. Отмечается место и роль этих элементов при построении различных узлов и устройств ЭВМ.
Особенности реализации арифметико-логического устройства компьютера на примере проектирования АЛУ для умножения чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 3
| 2
| 2
| Лекция 2. Устройство управления. Запоминающие устройства. Режимы адресации и форматы команд процессора.
Принципы построения схемного и микропрограммного устройств управления. Даны различные схемы реализации датчика сигнала, входящего в состав УУ. Представлена микропрограмма для управления арифметико-логическим устройством.
Основные характеристики запоминающих устройств, их классификация, иерархическое построение запоминающих устройств современных ЭВМ, построение ЗУ заданной организации на БИС ЗУ различного типа.
Режимы адресации 16-разрядного микропроцессора Intel-8086 и их связь с форматами команд, а также форматы и особенности реализации команд переходов
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 5
| 2
| 2
| Лекция 3. Кодирование команд. Взаимодействие основных узлов и устройств персонального компьютера при автоматическом выполнении команды. Архитектура 32-разрядного микропроцессора. Конвейерная организация работы процессора.
Представление команд различных форматов и с различными режимами адресации операндов, с дизассемблированием команд, с оценкой влияния структуры программы на время ее выполнения.
Особенности функционирования персонального компьютера при автоматическом выполнении команды. Рассматриваются особенности 32-разрядного микропроцессора с архитектурой IA-32.
Конвейерная организация работы идеального микропроцессора, сравнение производительности его работы с последовательной обработкой команд, типы и причины конфликтов в конвейере и пути уменьшения их влияния на работу микропроцессора.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 7-12
| 6
| 6
| Модуль 2. Организация работы мультипрограммных ЭВМ.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 7
| 2
| 2
| Лекция 4. Организация работы мультипрограммных ЭВМ. Дисциплины распределения ресурсов и основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ. Система прерываний. Система управления памятью.
Основные понятия мультипрограммного режима работы ЭВМ, аппаратные и программные средства, обеспечивающие работу ЭВМ в этом режиме, показатели, характеризующие мультипрограммный режим работы, и их зависимость от коэффициента мультипрограммирования.
Одноочередные и многоочередные дисциплины распределения ресурсов, а также основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ.
Организация работы ЭВМ при обработке прерываний, а также особенности системы прерываний в персональной ЭВМ.
Распределение памяти, организация виртуальной памяти на основе страничного распределения, а также сегментно-страничное представление памяти в персональной ЭВМ и методы сокращения времени адресного преобразования.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 9
| 2
| 2
| Лекция 5. Система управления памятью в персональной ЭВМ. Защита памяти в мультипрограммных ЭВМ. Ввод-вывод информации. Назначение, область применения и способы оценки производительности многопроцессорных вычислительных систем.
Распределение памяти, организация виртуальной памяти на основе страничного распределения, а также сегментно-страничное представление памяти в персональной ЭВМ и методы сокращения времени адресного преобразования.
Требования к системе защиты информации, общие подходы к организации защиты памяти мультипрограммных ЭВМ, организация защиты памяти в персональной ЭВМ.
Взаимодействие устройств, входящих в состав ЭВМ, проблемы, возникающие при обеспечении такого взаимодействия, и пути их решения. Особенности программно-управлямой передачи данных между устройствами ввода-вывода и оперативной памятью, а также механизм прямого доступа к памяти. Основные сигналы шины ISA.
Применение и типы многопроцессорных вычислительных систем. Определение пиковой и реальной производительности вычислительной системы, а также способы их оценки.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 11
| 2
| 2
| Лекция 6. Архитектура вычислительных систем. Классификация архитектур по параллельной обработке данных. SMP и MPP-архитектуры. Гибридная архитектура (NUMA). Организация когерентности многоуровневой иерархической памяти. PVP-архитектура. Кластерная архитектура.
Определение понятия архитектуры высокопроизводительной системы, классификация архитектур, основанная на рассмотрении числа потоков инструкций и потоков данных.
Симметричная многопроцессорная, массивно-параллельная и гибридная архитектуры вычислительных систем. Основные преимущества и недостатки каждой архитектуры, соответствующие парадигмы программирования.
Параллельная архитектура с векторными процессорами (PVP), кластерная архитектура многопроцессорных вычислительных систем. Популярные вычислительные системы, имеющие данные архитектуры.
| М, П
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| Лабораторные работы
| 1-6
| 12
| 12
| Модуль 1. Основные функциональные элементы ЭВМ.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 1
| 2
| 2
| Лабораторная работа 1. Принципы организации ввода-вывода текстовых и числовых данных.
Принципы построения простейших консольных приложений на языке ассемблера, ознакомление с командами и способами адресации языка ассемблера и правилами построения программ в соответствии со структурным способом программирования.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 2
| 2
| 2
| Лабораторная работа 2. Принципы организации ввода данных из командной строки.
освоение принципов передачи параметров посредством командной строки и построение файлов типа EXE. | Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 3
| 2
| 2
| Лабораторная работа 3. Работа с матрицами.
Освоение принципов работы с массивами.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 4
| 2
| 2
| Лабораторная работа 4. Изучение принципов работы с одномерными и многомерными массивами; программирование разветвляющихся и циклических вычислительных процессов.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 5
| 2
| 2
| Лабораторная работа 5. Изучение принципов работы с одномерными и многомерными массивами; программирование разветвляющихся и циклических вычислительных процессов.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 6
| 2
| 2
| Лабораторная работа 6. Принципы организации вычислительного процесса с помощью подпрограмм; изучение организации передачи параметров в подпрограммы.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 7-12
| 12
| 12
| Модуль 2. Организация работы мультипрограммных ЭВМ.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 7
| 2
| 2
| Лабораторная работа 7. Принципы организации вычислительного процесса с помощью подпрограмм; изучение организации передачи параметров в подпрограммы.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 8
| 2
| 2
| Лабораторная работа 8. Средства обработки массивов языка ассемблера микропроцессора (МП) Intel 8086.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 9
| 2
| 2
| Лабораторная работа 9. средства обработки массивов языка ассемблера микропроцессора (МП) Intel 8086.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 10
| 2
| 2
| Лабораторная работа 10. Способы организации подпрограмм и передачи параметров по ссылке и по значению; приобретение навыков работы со стеком.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 11
| 2
| 2
| Лабораторная работа 11. Особенности построения разноязыковых программ; изучение взаимосвязи разных уровней представления программы.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| 12
| 2
| 2
| Лабораторная работа 12. Особенности построения разноязыковых программ; изучение взаимосвязи разных уровней представления программы.
| Э, И, ПГ
| ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-14, ПК-26
| |