альтернативный текст

Архитектура вычислительных машин и систем

Классификация ЭВМ. Определение персональной ЭВМ (ПЭВМ), основные ее ха-рактеристики и отличительные особенности. Модели применения ПЭВМ. Классическая архитектура ПЭВМ. Современная архитектура ПЭВМ. Структурные блоки персонального компьютера (ПК). Микропроцессоры, их эволюция, современная микроархитектура. Структура подсистемы памяти. Внутренние шины ПК, переход от глобальной шины к многоуровневой организации. Организация подсистемы ввода-вывода. Программная архитектура ПЭВМ. Режимы работы: реальный, «нереальный», защищенный, виртуальный. Микроархитектура процессоров для ПК. Структура, функции основных блоков, характеристики, классификация. Семейства процессоров Intel, АМD. Системная логика ПК (чипсеты). Структурная организация, основные функции. Оперативная память ПК. Принципы организации и работы основных типов памяти. Модули памяти, структура, конструктивное исполнение. Контроллеры памяти, основные способы оптимизации доступа к памяти. Подсистема BIOS и POST: структура, основные функции. Принципы организации, подключение с помощью шин ISA, PCI. Локальные периферийные шины. Интерфейсы конфигурирования и управления электропитанием. Универсальные внешние интерфейсы ПЭВМ. Классификация и основные характеристики интерфейсов. Интерфейсы первого поколения и универсальная шина USB. Подсистема ввода данных. Интерфейсы подключения устройств ввода. Координат-ные устройства ввода. Подсистема внешней дисковой памяти. Классификация устройств хранения фото- и видеокамеры. Гибкие и жесткие диски; сканеры, их классификация, конструкция, принцип действия. Устройства спутникового координатного ввода (GPS). Подсистема вывода. Современные графические карты и встроенные контроллеры: Принципы аппаратной обработки 3D-графики. Устройства отображения графической информации (дисплеи). Телевизионные и проекционные устройства отображения информации. Сетевые и коммуникационные устройства. Устройства обеспечения стабильного и бесперебойного электропитания (UPS). Структуры микропроцессорных систем. Принципы организации и функционирования микропроцессорных систем. Коммутация устройств и узлов системы. Методы организации управления устройствами микропроцессорной системы. Синтез схем микропроцессорных систем. Алгоритмы разработки программного обеспечения для микропроцессорных систем. Устройства высо-коскоростной обработки данных на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Основы высокоскоростных вычислений. Архитектура высокопроизводительных процессоров и супер-ЭВМ. Параллелизм и конвейерность в современных процессорах. Суперскалярные процессоры. Процессоры динамического исполнения программ. Гипертрейдинг (НТ-технология) и параллелизм в программах.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

  • программную архитектуру современных семейств процессоров;
  • структуру современных процессоров;
  • принципы системной и функциональной организации основных типов памяти;
  • архитектурные особенности современных шин;
  • особенности организации основных типов периферийных устройств;
  • принцип функционирования узлов блоков электропитания микропроцессорных систем;
  • тенденции развития элементной базы микропроцессорных систем;
  • структуры, принципы организации и функционирования микропроцессорных систем;
  • методы и способы коммутации устройств в составе системы;
  • принципы построения программного обеспечения микропроцессорной системы;

 

уметь:

  • управлять памятью в реальном и защищенном режимах;
  • управлять адаптером дисплея и мышью через порты ввода-вывода;
  • использовать параллельный порт для обмена данными с принтером;
  • производить операции обработки прерываний и исключений;
  • разрабатывать алгоритмы передачи данных по заданному интерфейсу;
  • разрабатывать схемы подключения устройств к требуемому интерфейсу;
  • осуществлять отладку и контроль функционирования элементов, узлов и устройств микропроцессорной системы;
  • синтезировать микропроцессорную систему;
  • разрабатывать алгоритмы функционирования программного обеспечения.
Шаблоны Joomla с адаптивным макетом