Архитектура ЭВМ

Данный курс предназначен для формирования базовых знаний по основам организации и функционирования ЭВМ.

Материалы курса могут использоваться при изучении дисциплины Вычислительная техника и программирование

Темы курса

Введение

Краткая история развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Информационно-логические основы построения ЭВМ. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера.

Микропроцессорные системы

Понятие микропроцессора. Архитектура процессоров. Режимы работы процессоров. Шинная структура связей. Режимы работы микропроцессорной системы. Архитектура микропроцессорных систем. Типы микропроцессорных систем.

Принципы функционирования процессоров

нными и другие. Прерывания базовой системы ввода— вывода (BIOS) и операционной системы (ОС). Ассемблирование и дизассемблирование. Отладка и трассировка программ.

Организация обмена информацией

Типы обмена информацией по шинам. Прохождение сигналов по магистрали. Организация работы с памятью компьютера. Работа устройств ввода/вывода с магистралью. Распределение ресурсов компьютера.

Интерфейсы компьютера

Системная магистраль ISA. Интерфейс Centronics. Интерфейс RS-232C. Интерфейс шины PCI. Стандарт интерфейса PCMCIA. Последовательный интерфейс USB. AGP-порт.

Организация персонального компьютера

Архитектура персонального компьютера. Процессоры персональных компьютеров. Память персонального компьютера. Системные устройства. Средства интерфейса пользователя.

Устройства внешней памяти

Жесткие диски, магнитооптические накопители, устройства типа ZIP и JAZ, устройства, записывающие на компакт-диски (CD Recorder). Принцип записи информации. Стримеры: принцип записи, стандарты лент, технические характеристики стримеров, сфера применения, выбор накопителей на магнитной ленте. Магнитооптические накопители. Отличительные особенности накопителей CD-R, CD-RW, DVD.

Видеосистема

Мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Контроллеры дисплея. Графические ускорители (видеоадаптеры). Жидкокристаллические мониторы: пассивная и активная матрицы.

Устройства ввода/вывода информации

Сканеры. Цифровые камеры и их технические характеристики. Матричные принтеры и принтеры термопечати. Струйные, лазерные и цветопробные принтеры. Принтеры цветные сублимационные и на твердых чернилах. Плоттеры. Графические планшеты.Звуковые карты.

Занятия

• Занятие 1 Классические принципы устройства ЭВМ
• Занятие 2 Основные и дополнительные компоненты ЭВМ
• Занятие 3 Микропроцессор
• Занятие 4 Микропроцессор 2
• Занятие 5 Системы счисления 1
• Занятие 6 Системы счисления 2
• Занятие 7 Разработка тестов по системам счисления
• Занятие 8 Системный блок 1
• Занятие 9 Системный блок 2
• Занятие 10 Устройства внешней памяти
• Занятие 11 Видеосистема
• Занятие 12 Периферийные устройства

Вопросы

Блок 1

• Микропроцессорные системы:архитектура, шинная структура связей.
• Принцип открытой архитектуры. Устройство персонального компьютера.
• Устройства внешней памяти: жесткие диски, магнитооптические накопители, накопители типа CD-R, CD-RW, DVD.
• Устройства ввода\вывода информации: видеосистема, сканеры, цифровые камеры, принтеры, плоттеры, звуковые карты.

Блок 2

• Модели представления знаний: логическая, сетевая, фреймовая, продукционная. Логическое программирование.
• Экспертные системы: понятия, характеристика, структура и классификация

Тесты

• Первый блок тестов - начальный уровень
• Второй блок тестов - второй уровень
• Третий блок тестов - второй уровень

Уровень остаточных знаний

• Тест A
• Тест B
• Тест C
• Тест D
• Тест F
• Тест E
• Тест I

Тесты по темам

• Тесты по BIOS
• Тесты по внутренней памяти компьютера
• Тесты по системе команд и типам адресации учебной ЭВМ

Терминологический словарь

• Словарь

Англо-русское соответствие терминов

1. Типы процессоров (Types of Processors)
2. фон-неймановская архитектура (Архитектура фон Неймана, Von Neumann Architecture)
3. Современный компьютер (Modern Computer)
4. Область применения (Types of Use)

1. Процессор цифровой обработки сигналов — DSP
2. Программируемые машины — Programmable State Machines
3. Микропроцессор — Microprocessor
4. Микропроцессоры общего назначения — General Purpose Microprocessor
5. Встраиваемый контроллер — Embedded Controller
6. Обработка сигналов — Signal Processing
7. Оперативные приложения; приложения, работающие в реальном времени — Real Time Applications
8. Пропускная способность и маршрутизация — Throughput and Routing
9. Graphics Processing Unit
10. Sensor monitoring
11. General Computing
12. Графика — Graphics
13. Уровни абстракции — Abstraction Layers
14. ISA
15. Закон Мура — Moore's Law
16. Тактовая частота — Clock Rate
17. Basic Elements of a Computer
18. Гарвардская архитектура — Harvard Architecture
19. RISC and CISC
20. Endian
21. Стек — Stack
22. Microprocessor Components до Registers
23. Microprocessor Components перевести Registers до programmer-visible registers
24. Microprocessor Components перевести microarchitectural registers
25. Microprocessor Components перевести programmer-visible registers

Ссылки

• Ресурсы Викиверситета
• en:Computer Architecture Lab
• Процессоры