Б3.Б2 Аппаратные средства ВТ - Курский государственный

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курский государственный университет»
Кафедра программного обеспечения и администрирования информационных
систем
Рабочая программа дисциплины
«Аппаратные средства вычислительной техники»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Профиль подготовки Организация и технология защиты информации
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет физики, математики, информатики
Очная форма обучения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курский государственный университет»
Кафедра программного обеспечения и администрирования
информационных систем
Утверждаю
Декан факультета
Информатики и вычислительной техники
_________________ В.А.Кудинов
«____» ________________ 2011 г.
Рабочая программа дисциплины
«Аппаратные средства вычислительной техники»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Профиль подготовки Организация и технология защиты информации
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет информатики и вычислительной техники
Очная форма обучения
Курск 2011
Рецензенты:
Лопин В.Н, доктор технических наук, профессор кафедры программного
обеспечения и администрирования информационных систем Курского государственного университета;
Петрухин Г.В. технический директор ООО «ДС БАРС Плюс».
Рабочая программа дисциплины «Аппаратные средства вычислительной
техники» Текст  сост. В.М. Довгаль; Курск. гос. ун-т. – Курск, 2011. – 26 с.
Рабочая программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 090900 Информационная безопасность, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации
от 28 октября 2009 г. № 496.
Рабочая программа предназначена для методического обеспечения дисциплины основной образовательной программы 090900 Информационная безопасность.
«____» ____________________ 2011 г.
Составитель _____________________
В.М. Довгаль, доктор технических
наук, профессор кафедры программного обеспечения и администрирования информационных систем КГУ
 Довгаль В.М., 2011
 Курский государственный университет, 2011
Лист согласования рабочей программы дисциплины
«Аппаратные средства вычислительной техники»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Профиль подготовки Организация и технология защиты информации
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет физики, математики и информатики
Очная форма обучения
2011/2012 учебный год
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры программного обеспечения и администрирования информационных систем обеспечения информационных систем, протокол № 1 от « » августа 2011 г.
Заведующий кафедрой _________________ А.П.Жмакин
Составитель ___________________________ В.М.Довгаль
Согласовано:
Начальник УМУ
__________________И.Я.Благирева, «____» ______________ 2011 г.
Заведующий отделом комплектования научной библиотеки
__________________ О.В. Терещенко, «____» _______________ 2011 г.
Председатель методической комиссии по направлению
__________________ В.Н. Лопин, «____» _________________ 2011 г.
Пояснительная записка
1.
Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП
Дисциплина «Аппаратные средства вычислительной техники» относится
к базовой части профессионального цикла, предназначенному для студентов,
обучающихся по направлению подготовки 090900.62 «Информационная безопасность».
Для изучения дисциплины «Аппаратные средства вычислительной техники» необходимо знание таких дисциплин как:

«Информатика»;

«Физика»;
Изучение курса необходимо для освоения следующих дисциплин:

«Сети и системы передачи информации»;

«Электроника и схемотехника».
Дисциплина «Аппаратные средства вычислительной техники» является
самостоятельным модулем.
2.
Цель и задачи изучения дисциплины
Цель: подготовка выпускника к деятельности, связанной с эксплуатацией
и обслуживанием оборудования, построенного с использованием современных
средств вычислительной техники; формирование информационного мировоззрения на основе знания информационных процессов; воспитание информационной культуры для эффективного применения аппаратных средств вычислительной техники в профессиональной деятельности.
Задачи:

изучение арифметических и логических основ вычислительной техники; принципов построения и работы основных цифровых узлов;
приобретение опыта выбора элементной базы и типовых цифровых
узлов вычислительной техники.

формирование представлений о принципах обеспечения информационной безопасности с использованием вычислительной техники и
типовых программных продуктов.
3.
Требования к входным знаниям, умениям, компетенциям
Знать:

классификацию вычислительных машин и основные характеристики
различных классов ЭВМ и их архитектуру.

архитектуру и возможности микропроцессорных комплектов, принципы построения и работы ЭВМ и их основных узлов.
Уметь:

выбирать и использовать типовые технические средства информати-
зации;

конфигурировать технические средства, обеспечивать их аппаратную
совместимость;
Владеть:

иметь навыки применения полученных знаний к различным предметным областям;
 Владеть навыками выбора технических средств, обеспечения их аппаратной совместимости и конфигурации
4.Ожидаемые результаты образования и компетенции по завершении
освоения учебной дисциплины
В результате изучения дисциплины обучающийся должен продемонстрировать следующие образовательные результаты:
№
п.п.
1.
2.
Формируемые компетенции
Индекс
ПК-9
Компетенция
способностью принимать участие в
эксплуатации подсистем управления информационной безопасностью предприятия
Образовательные результаты, соответствующие формируемым компетенциям
ИнРезультат
декс
З-1
Знать классификацию вычислительных машин и основные характеристики различных классов ЭВМ и их архитектуру
З-2
Знать архитектуру и возможности микропроцессорных комплектов, принципы построения
и работы ЭВМ и их основных
узлов
У-2
Уметь конфигурировать технические средства, обеспечивать их
аппаратную совместимость
В-2
Владеть навыками выбора технических средств, обеспечения
их аппаратной совместимости и
конфигурации
ПК-11 способностью
вы- З-1
полнять работы по
установке, настройке
и
обслуживанию
технических и про- У-2
граммно-аппаратных
средств защиты информации деятельно- В-2
сти
Знать классификацию вычислительных машин и основные характеристики различных классов ЭВМ и их архитектуру
Уметь конфигурировать технические средства, обеспечивать их
аппаратную совместимость
Владеть навыками выбора технических средств, обеспечения
их аппаратной совместимости и
конфигурации
3.
ПК-18 способностью
со- З-1
брать и провести
анализ
исходных
данных для проектирования подсистем и У-1
средств обеспечения
информационной
безопасности
У-2
В-1
В-2
Знать классификацию вычислительных машин и основные характеристики различных классов ЭВМ и их архитектуру
Уметь выбирать и использовать
типовые технические средства
информатизации
Уметь конфигурировать технические средства, обеспечивать их
аппаратную совместимость
Иметь навыки применения полученных знаний к различным
предметным областям
Владеть навыками выбора технических средств, обеспечения
их аппаратной совместимости и
конфигурации
5. Структура дисциплины
Арифметические и логические основы вычислительных машин. Элементы и узлы ЭВМ. Организация и структура памяти. Периферийные устройства
ЭВМ. Микропроцессоры. Архитектура и принципы работы ПЭВМ. ПЭВМ,
рабочие станции и серверы. Специализированные ЭВМ
6. Основные образовательные технологии
В процессе изучения дисциплины используются не только традиционные
технологии, методы и формы обучения, но и инновационные технологии, активные и интерактивные формы проведения занятий: лекции, практические занятия, консультации, самостоятельная и научно-исследовательская работы,
лекции с элементами проблемного изложения, тестирование
7. Форма(-ы) контроля
Оценка качества освоения дисциплины «Теория вероятностей и математической статистики» включает текущий контроль успеваемости (фронтальный
опрос, конспект, проверка выполнения домашних заданий) и промежуточную
аттестацию (экзамен).
Оценки: компетенции освоены на повышенном уровне – «отлично»; компетенции освоены на повышенном уровне, но имеются неточности в изложении
материала – «хорошо»; компетенции освоены на пороговом уровне «удовлетворительно», компетенции не освоены на пороговом уровне – «удовлетворительно».
Структура и содержание дисциплины
Тема 1. Арифметические и логические основы вычислительных машин
История развития вычислительной техники, поколения ЭВМ. Системы
счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую. Представление информации в ЭВМ, методы кодирования информации.
Тема 2. Элементы и узлы ЭВМ
Структура ЭВМ и назначение ее элементов. Основные логические элементы ЭВМ. Основы алгебры логики. Логичекие функции. Построение таблиц
истинности. Законы логики. Синтез логических схем. Общая структура центрального процессора. Назначение и основные элементы центрального процессора. Микропроцессорная техника.
Тема 3. Организация и структура памяти
Элементы памяти, их назначение, возможности и принцип работы.
Структура памяти ПЭВМ. Системы прерываний. Назначение, принцип работы
и организация системы прерывания ЭВМ. Системы ввода-вывода. Назначения
и возможности интерфейсов, основные интерфейсы ЭВМ.
Тема 4. Периферийные устройства ЭВМ
Назначение, состав и технические характеристики периферийного оборудования ЭВМ. Периферийное оборудование ПЭВМ. Средства ввода информации в ЭВМ. Клавиатура и графический манипулятор, назначение возможности
и принцип работы. Средства отображения информации. Видеомонитор, назначение, принцип работы и его технические характеристики. НГМД, назначение,
принцип работы и его технические характеристики. НЖМД, назначение, принцип работы и его технические характеристики. Принтер, назначение, принцип
работы и его технические характеристики. Устройство ввода информации CDROM, назначение, принцип работы и его технические характеристики.
Тема 5. Микропроцессоры
Понятие микропроцессора (МП). Виды технологии производства МП.
Поколения МП и их основные характеристики. Обобщенная структура МП.
Основные промышленные линии микропроцессоров. Перспективные МП
ПЭВМ. Микропроцессорные комплекты.
Тема 6. Архитектура и принципы работы ПЭВМ
Архитектура современных ПЭВМ. Системная плата, ее назначение, основные элементы и их взаимодействие в системе. Системная магистраль. Основные стандарты системных магистралей (шин). Буферизация шин. Управление системной магистралью. Подключение дополнительных и интерфейсных
схем. Адаптеры внешних устройств (платы расширения).
Тема 7. ПЭВМ, рабочие станции и серверы
Использование ПЭВМ в системе обработки информации. ПЭВМ, АРМ,
средства обработки сигналов на базе ПЭВМ, архитектура рабочих станций и
серверов.
Тема 8. Специализированные ЭВМ
Универсальные и специальные ЭВМ высокой производительности. Архитектура специализированных вычислительных комплексов. Архитектура ком-
плексов, ориентированных на ПО, машины баз данных,
ориентированная архитектура. Итоги изучения дисциплины.
объектно-
Лекционные занятия
№ Тема занятия
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
Арифметические и логические
основы
вычислительных машин
Элементы и узлы ЭВМ
Литература и
др. источники
Образовательные
технологии,
в
т.ч.
инновационные
Литература:
осн. –1,2;
доп. –2, 6, 7, 8
объяснительноиллюстративного
обучения
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –3, 4
объяснительноиллюстративного
обучения с элементами проблемного
изложения
Организация и Литература:
объяснительноструктура памя- осн. –1, 2;
иллюстративного
ти
доп. – 4, 5, 6, 7 обучения с элементами проблемного
изложения
Периферийные Литература:
объяснительноустройства
осн. – 1, 2;
иллюстративного
ЭВМ
доп. –2, 4, 6, 7, обучения с элемен8
тами проблемного
изложения
МикропроцесЛитература:
объяснительносоры
осн. – 1, 2;
иллюстративного
Методы и
формы обучения, в т.ч. активные и интерактивные
Лекция
Формируемые
компетенции
Образовательные
результаты
Формы контроля, оценочные
средства
ПК-11
З-1,
Текущий контроль: опрос,
конспект
Проблемная
лекция
ПК-9,
ПК-11,
З-1, З-2,
Текущий контроль: опрос,
конспект
Лекция-диалог ПК-9,
ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
Текущий контроль: фронтальный опрос,
конспект
Лекция-диалог ПК-9,
ПК-18
З-1, З-2,
Текущий контроль: фронтальный опрос,
конспект
Лекция
З-1, З-2,
Текущий контроль: фрон-
ПК-9,
ПК-18
доп. –1, 3, 7, 8
6.
7.
8.
обучения с элементами проблемного
изложения
ПЭВМ, рабочие Литература:
объяснительностанции и сер- осн. –1, 2;
иллюстративного
веры
доп. –2, 4, 6, 7, обучения с элемен9
тами проблемного
изложения
ПЭВМ, рабочие Литература:
объяснительностанции и сер- осн. –1,2;
иллюстративного
веры
доп. –2, 4, 6, 7, обучения с элемен8
тами проблемного
изложения
Специализиро- Литература:
объяснительнованные ЭВМ
осн. –1, 2;
иллюстративного
доп. –2, 4, 6, 7 обучения с элементами проблемного
изложения
тальный опрос,
конспект
Проблемная
лекция
ПК-9,
ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
Текущий контроль: опрос,
конспект
Проблемная
лекция
ПК-9,
ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
Текущий контроль: фронтальный опрос,
конспект
Лекция-диалог ПК-9,
ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
Текущий контроль: опрос,
конспект
Промежуточная
аттестация – экзамен
Практические занятия
№ Тема занятия
п.п.
Литература Образовательные Методы и
и др. истехнологии, в
формы обучеточники
т.ч. инновацион- ния, в т.ч. акные
тивные и интерактивные
Формируемые ОбразоваФормы конкомпетенции тельные ре- троля, оцезультаты
ночные средства
1.
Арифметические и Литература:
логические основы осн. –1,2;
доп.– 1, 3,
вычислительных
машин
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-11,
З-1,
У-1,
В-1
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
2.
Элементы
ЭВМ
узлы Литература:
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
З-1, З-2,
У-1,
В-1, В-2
3.
Организация
структура памяти
и Литература:
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-2
4.
Периферийные
устройства ЭВМ
Литература:
осн. – 1, 2;
доп.– 1, 3, 5,
9,
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
5.
Микропроцессоры
Литература:
осн. –1, 2;
доп.– 3, 5, 9,
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
и
осн. –1,2;
доп.– 1, 3, 5,
6
осн. – 1, 2;
доп.– 8, 9
6.
ПЭВМ,
рабочие Литература:
осн. – 1, 2;
станции и серверы
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПЭВМ,
рабочие Литература:
осн. – 1, 2;
станции и серверы
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Специализированные Литература:
осн. –1, 2;
ЭВМ
объяснительноиллюстративное
обучение
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
доп.– 1, 4, 6,
9,
7.
доп.– 1, 3, 5,
10
8.
доп.– 1, 3, 5,
10, 13, 14, 15
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Текущий контроль: домашняя работа, самостоятельная
работа
Промежуточная
аттестация – экзамен
Лабораторные занятия
№ Тема занятия
п.п.
Литература Образовательные Методы и
и др. истехнологии, в
формы обучеточники
т.ч. инновацион- ния, в т.ч. акные
тивные и интерактивные
Формируемые ОбразоваФормы конкомпетенции тельные ре- троля, оцезультаты
ночные средства
Литература:
осн. –1, 2;
доп.– 1, 3, 5,
8,
объяснительноиллюстративное
обучение
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
ПК-11,
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
узлы Литература:
объяснительноиллюстративное
обучение
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
1. Арифметические и
логические основы
вычислительных
машин
2.
3.
4.
5.
6.
Элементы
ЭВМ
и
осн. –1,2;
доп.– 1, 2, 3,
5,
Организация
и Литература:
осн. –!. 2;
структура памяти
доп.– 1, 3, 4,
6,
Литература:
Периферийные
осн. – 1, 2;
устройства ЭВМ
доп.– 1, 3, 5,
9
Литература:
Микропроцессоры
осн. –1,2;
доп.– 1, 3, 5,
6, 7,
ПЭВМ,
рабочие Литература:
осн. –1, 2;
станции и серверы
доп.– 1, 2, 3,
5,
объяснительноиллюстративное
обучение
объяснительноиллюстративное
обучение
объяснительноиллюстративное
обучение
объяснительноиллюстративное
обучение
7.
8.
ПЭВМ,
рабочие Литература:
осн. – 1, 2;
станции и серверы
доп.– 2, 3, 5,
9,
Специализированные Литература:
ЭВМ (операционные осн. –1, 2;
и управляющие ав- доп.– 2, 3, 6,
8,
объяснительноиллюстративное
обучение
объяснительноиллюстративное
обучение
томаты)
Практическое
занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Специализированные Литература:
ЭВМ (быстрые пре- осн. – 1,2;
образования текстов) доп.– 1, 2, 3,
объяснительноиллюстративное
обучение
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-11,
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
10.
Специализированные Литература:
ЭВМ (управляющие осн. –1, 2;
доп.– 1, 5
машины)
объяснительноиллюстративное
обучение
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
11.
Специализированные Литература:
ЭВМ (быстрые пре- осн. –1,2;
образования Фурье) доп.– 6, 8
объяснительноиллюстративное
обучение
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
12.
Серверы
Литература:
осн. –2;
доп.– 1, 2, 8
объяснительноиллюстративное
обучение
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
лабораторное занятие,
алгоритмический
метод
ПК-9, ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Текущий контроль: отчет по
лабораторной
работе
Промежуточная
аттестация –
экзамен
9.
5,
Курсовая работа
Темы курсовых работ
1. Структурный синтез автомата Мура, реализующего алгоритм шифрования.
2. Структурный синтез автомата Мура, реализующего расшифрование
сообщений.
3. Структурный синтез управляющего автомата Мура для процесса распределения ключей доступа.
4. Структурный синтез управляющего автомата Мили для процесса распределения ключей доступа.
5. Структурный синтез автомата Мили, реализующего алгоритм шифрования.
6. Структурный синтез автомата Мили, реализующего расшифрование
сообщений.
7. Структурный синтез управляющего автомата Мили для процесса распределения ключей доступа.
8. Структурный синтез автомата Мура для генерации случайноподобных последовательностей.
9. Структурный синтез автомата Мура для генерации хаотических последовательностей Хенона.
10. Структурный синтез автомата Мили для генерации хаотических последовательностей Хенона.
11. Структурный синтез автомата Мура для генерации хаотических последовательностей Лоренца.
12. Структурный синтез автомата Мили для генерации хаотических последовательностей Лоренца.
13. Структурный синтез автомата Мура для генерации хаотических последовательностей TentMap.
14. Структурный синтез автомата Мили для генерации хаотических последовательностей TentMap.
15. Синтез специализированного процессора криптографии на основе ряда «кубическая парабола».
16. Синтез специализированного процессора криптографии на основе рядов Хенона и хаотической тасовки.
17. Синтез специализированного процессора криптографии на основе ряда Лоренца и хаотического рассеивания.
18. Синтез специализированного процессора криптографии на основе ряда TentMap и хаотического рассеивания.
19. Синтез специализированного процессора криптографии на основе ряда TentMap и хаотической тасовки.
20. Синтез специализированного процессора криптографии на основе рядов Хенона и хаотической тасовки.
21. Синтез специализированного процессора криптографии на основе ряда Лоренца и хаотического рассеивания.
22. Синтез специализированного процессора стеганографии на основе ряда «кубическая парабола».
23. Синтез специализированного процессора стеганографии на основе ряда Лоренца.
24. Синтез специализированного процессора стеганографии на основе ряда Хенона.
25. Синтез специализированного процессора стеганографии на основе ряда TentMap.
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа включает помимо изучения указанных тем выполнение лабораторных работ и составление отчетов по каждой лабораторной работе.
№ Раздел или тема, вып.п. носимые на самосто-
Виды и содержание само- Литература и др.
стоятельной работы
источники
Формируемые
компетенции
Образовательные результаты
Формы
контроля,
оценочные средства
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль:
опрос, конспект
ятельное изучение
1.
Теория цифровых
автоматов
Конспектирование
Литература:
осн. –1, 2;
доп. – 2, 4, 6, 7, 11
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
2.
Абстрактная теория автоматов
Конспектирование
Литература:
осн. –1;
доп. –2, 4, 6, 7, 11
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
3.
Архитектуры вы- Конспектирование
сокопроизводительных вычислительных систем
Конспектирование
Распределенные
вычислительные
системы (кластеры
и Grid)
Конспектирование
Методы минимизации комбинационных схем
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
Литература:
осн. –1;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль:
опрос, конспект
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль:
опрос, конспект
Конспектирование
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль:
опрос, конспект
4.
5.
6.
Структурный синтез цифровых автоматов
Текущий контроль:
опрос, конспект
Текущий контроль:
опрос, конспект
7.
8.
Регистры сдвига,
реверсивные регистры
Структура и особенности организации памяти
Конспектирование
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
Конспектирование
Литература:
осн. –1, 2;
доп. –6
ПК-9, ПК-11,
ПК-18
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Текущий контроль:
опрос, конспект
Текущий контроль:
опрос, конспект
Промежуточная аттестация – экзамен
Вопросы для самоконтроля по самостоятельно изученным темам
1. Тема: Цифровые автоматы
1) Какие основные модели цифровых автоматов используются на
практике?
2) Особенности функционирования и взаимодействия цифровых автоматов.
2. Тема: Абстрактная теория автоматов
1) Как осуществляется эквивалентный переход от граф-схемы алгоритма
к графу автомата?
2) Понятие и определения эквивалентности автоматов?
3. Тема: Архитектуры высокопроизводительных вычислительных систем
1) Недостатки и достоинства неймановской архитектуры.
2) Особенности многоядерных процессоров.
4. Тема: Распределенные вычислительные системы (кластеры и Grid)
1) В чем заключаются отличия сосредоточенные и распределенные
вычислительные системы?
2) Привести достоинства и недостатки этих классов систем.
5. Тема: Методы минимизации комбинационных схем
1) Что такое минимизация комбинационных схем?
2) Методы минимизации и их сопоставительный анализ?
6. Тема: Структурный синтез цифровых автоматов
1) Этапы структурного синтез функции переключения.
2) Этапы синтеза функции выходов.
7. Тема: Регистры сдвига, реверсивные регистры
1) Особенности функционирования регистров сдвига.
2) Этапы синтеза реверсивного регистра.
8. Тема: Структура и особенности организации памяти
1) Структурно-функциональная организация статической памяти.
2) Структурно-функциональная организация динамической памяти.
Перечень вопросов к экзамену
1. История развития вычислительной техники, поколения ЭВМ.
2. Системы счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую.
3. Представление информации в ЭВМ, методы кодирования информации.
4. Структура ЭВМ и назначение ее элементов.
5. Основные логические элементы ЭВМ.
6. Основы алгебры логики. Логичекие функции.
7. Построение таблиц истинности.
8. Законы логики.
9. Синтез логических схем.
10. Общая структура центрального процессора.
11. Назначение и основные элементы центрального процессора. Микропроцессорная техника.
12.Элементы памяти, их назначение, возможности и принцип работы.
Структура памяти ПЭВМ. Системы прерываний.
13.Назначение, принцип работы и организация системы прерывания
ЭВМ.
14. Системы ввода-вывода. Назначения и возможности интерфейсов, основные интерфейсы ЭВМ.
15. Назначение, состав и технические характеристики периферийного
оборудования ЭВМ.
16. Периферийное оборудование ПЭВМ. Средства ввода информации в
ЭВМ.
17. Клавиатура и графический манипулятор, назначение возможности и
принцип работы.
18. Средства отображения информации. Видеомонитор, назначение,
принцип работы и его технические характеристики.
19. НГМД, назначение, принцип работы и его технические характеристики. НЖМД, назначение, принцип работы и его технические характеристики.
20. Принтер, назначение, принцип работы и его технические характеристики.
21.Понятие микропроцессора (МП). Виды технологии производства МП.
Поколения МП и их основные характеристики.
22. Обобщенная структура МП. Основные промышленные линии микропроцессоров.
23. Перспективные МП ПЭВМ. Микропроцессорные комплекты.
24.Архитектура современных ПЭВМ. Системная плата, ее назначение,
основные элементы и их взаимодействие в системе.
25.Системная магистраль. Основные стандарты системных магистралей
(шин). Буферизация шин. Управление системной магистралью. Подключение дополнительных и интерфейсных схем.
26. Адаптеры внешних устройств (платы расширения).
27. Использование ПЭВМ в системе обработки информации.
28. Средства обработки сигналов на базе ПЭВМ, архитектура рабочих
станций и серверов.
29. Универсальные и специальные ЭВМ высокой производительности.
Архитектура специализированных вычислительных комплексов.
30. Архитектура комплексов, ориентированных на ПО, машины баз данных, объектно-ориентированная архитектура. Итоги изучения дисциплины.
Научно-исследовательская работа
№ Наименование
Виды и содержание Литература и др. Формируемые
п.п. раздела или темы научноисточники
компетенции
исследовательской работы
1.
Исследование
и Написание докладов Литература: доп. ПК-9, ПК-11,
разработка специ- на студенческие кон- –1,4.
ПК-18
ализированных
ференции
Интернет-ресурс:
криптографиче1
ских
устройств
вычислительной
техники
2.
Разработка цифро- Написание докладов Литература: доп. ПК-9, ПК-11,
вых
автоматов на студенческие кон- –1, 4.
ПК-18
шифрования
и ференции
Интернет-ресурс:
расшифрования
2
3.
Вычислительные
Написание докладов Литература: доп. ПК-9, ПК-11,
устройства стега- на студенческие кон- –1-5.
ПК-18
нографии
ференции
Интернет-ресурс:
3
4.
Разработка и ис- Написание докладов Литература: доп. ПК-9, ПК-11,
следование распо- на студенческие кон- –1-4.
ПК-18
знающих автома- ференции
Интернет-ресурс:
тов
4
ОбразоваФормы контроля,
тельные ре- оценочные средзультаты
ства
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Доклад на миниконференции
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Доклад на миниконференции
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Доклад на конференции
З-1, З-2,
У-1, У-2,
В-1, В-2
Доклад на конференции
Промежуточная
аттестация – экзамен
Примерные темы докладов
1. Цифровые автоматы распознавания графических конструктов.
2. Цифровые автоматы распознавания символов.
3. Цифровые автоматы в криптографии.
4. Шифрующие и расшифровывающие автоматы.
5. Особенности стеганографии и средства ее реализации в виде цифровых автоматов.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
1.
2.
Литература
Основная
Гаврилов, М.В. Информатика и информационные технологии : учебник
для бакалавров, доп. УМО .— 2-е изд., испр. и доп. — М. : Юрайт, 2012 .—
591с.
Жмакин А. П. Архитектура ЭВМ : 2-е изд., — СПб.: БХВ-Петербург, 2010.
Дополнительная
1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. - М.:
Радио и связь, 2003.
2. Айден К., Колесниченко О., Крамер М., Фибельман Х., Шищигин И. Аппаратные средства РС. - СПб. : BHV, 2004.
3. Бройдо Д.С., Ильина О.В. Архитектура вычислительных машин и систем. М.: Радио и связь, 2003.
4. Корнеев В.В. Современные микропроцессоры. – М. : Нолидж, 2000.
5. Минаси М. Модернизация и обслуживание ПК. - Киев: Энтроп, 2000.
6. Конахович Г. Ф., Пузыренко А. Ю. Компьютерная стеганография. Теория и
практика — К. : МК-Пресс, 2006. — 288 с.
7.О. А. Логачёв, А. А. Сальников, С. В. Смышляев, В. В. Ященко. Булевы
функции в теории кодирования и криптологии. Издание второе, дополненное.
МЦНМО, М., 2012. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - СПб.: Питер, 2008.
8.Мелехин В.Ф. Вычислительные машины, системы и сети. – М. : Академия,
2012.
9.Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем. М. : Академия, 2005.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Microsoft Windows 7; Microsoft Office 2007-2010;
2. http://window.edu.ru – Каталог образовательных Internet- ресурсов;
3. www.osp.ru (Издат. Открытые системы)
4. www.compres.ru (Журнал Компьютер-пресс)
5. www.ibxt.ru (Новости вычислительной техники)
6. Электронная
библиотечная
система
«КнигаФонд»:
http://www.knigafund.ru/
7. Электронная
библиотечная
система
издательства
«Лань»:
http://e.lanbook.com/
Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Лекционная аудитория;
2. Аудитория для проведения практических и лабораторных занятий;
3. Компьютерная аудитория с доступом к сети Интернет.
Схема распределения учебного времени
по видам учебной деятельности
Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы (144 академических
часа)
Трудоемкость,
Виды учебной деятельности
час
Общая трудоемкость
Аудиторная работа
в том числе:
лекции
практические занятия
лабораторные занятия
курсовая работа
Самостоятельная работа
Промежуточная аттестация
в том числе:
экзамен
144
72
24
24
24
+
45
27
27
Схема распределения учебного времени по семестрам
Трудоемкость,
Виды учебной деятельности
час
4 сеВсего
местр
144
144
Общая трудоемкость
72
72
Аудиторная работа
в том числе:
лекции
24
24
практические занятия
24
24
лабораторные занятия
24
24
курсовая работа
+
+
Самостоятельная работа
Промежуточная аттестация
в том числе:
экзамен
45
27
27
45
27
27
Учебно-тематический план
№
п/п
Наименование раздела, тема
1.
Арифметические и логические основы вычислительных машин
Элементы и узлы ЭВМ
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Организация и структура памяти
Периферийные устройства ЭВМ
Микропроцессоры
Архитектура и принципы работы ПЭВМ
ПЭВМ, рабочие станции и серверы
Специализированные
ЭВМ
Промежуточная
аттестация
Итого:
Общая
трудоемкость,
час
В том числе аудиторных
всего
лекц.
18
12
4
4
4
6
18
12
4
4
4
6
12
6
2
2
2
6
15
12
4
4
4
3
16
10
2
4
4
6
14
8
4
2
2
6
12
6
2
2
2
6
12
6
2
2
2
6
из них:
практ. лабор.
Самостоятельная
работа
27
144
Промежут.
аттестация
27
72
24
24
24
45
27