Вычислительная техника и программирование

Математические основы ЭВМ. Системы счисления, применяемые в ЭВМ

Содержание раздела

В данном разделе изучаются следующие вопросы.

Понятие информации. ЭВМ как средство реализации информационных процессов. Системы счисления; форматы представления данных и кодирование информации; выполнение арифметических операций. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика. Форматы числовых данных, используемых в ЭВМ. Представление в ЭВМ различных типов информации. Кодирование. Выполнение арифметической обработки в ЭВМ.

Занятия

• Занятие 1 — введение
• Занятие 2 — системы счисления
• Занятие 3 — двоичная арифметика

Представление информации в ЭВМ

Содержание раздела

В данном разделе изучаются такие вопросы как:

Два вида информации. Преобразование аналоговой информации в цифровую и наоборот. Модемы. Понятие кодирования. Кодирование числовой, текстовой, графической и звуковой информации.

Занятия

• Занятие 4 — машинные коды

Элементы и узлы ЭВМ

Содержание раздела

Основные понятия алгебры логики. Логические операции. Синтез комбинационных схем. Базовые логические элементы компьютера («И», «ИЛИ», «НЕ»). Конструирование на их базе основных логических блоков компьютера. Устройства с памятью. Организация процессора и основной памяти. Построение преобразователей информации и устройств с памятью. Типовые узлы ЭВМ. Организация взаимодействия основных устройств ЭВМ. Характеристика интерфейса периферийных устройств

Занятия

• Занятие 5 — элементы и узлы ЭВМ
• Занятие 6 — исследование работы логических узлов ЭВМ
• Занятие 7 — исследование арифметических узлов ЭВМ
• Занятие 8 — моделирование работы узлов ЭВМ

Функциональная организация компьютера

Содержание раздела

Структура центрального процессора. Организация и структура памяти. Системы прерывания.

Занятия

• Занятие 9 — архитектура ЭВМ и система команд
• Занятие 10 — моделирование работы кэш-памяти

Архитектурные особенности ЭВМ различных типов и вычислительных сетей

Содержание раздела

Основные типы компьютеров. Их функциональная и структурная организация. Периферийные устройства компьютера. Управление вводом и выводом. Организация простейшего конвейера. Универсальные и специализированные ЭВМ высокой производительности. Архитектура специализированных вычислительных комплексов: архитектура комплексов, ориентированных на программное обеспечение, машины баз данных, объектно-ориентированная архитектура. Вычислительные сети. Классификация, принципы устройства и функционирования. Сервисы глобальных сетей.

Занятия

• Занятие 11 — моделирование разветвляющегося процесса
• Занятие 12 — моделирование работы внешних устройств

Микропроцессорная техника

• Понятие микропроцессора (МП);
  • виды технологии производства МП,
  • поколения МП и их основные характеристики;
  • обобщенная структура МП;
  • основные промышленные линии микропроцессоров;
  • перспективные МП.

• Архитектура процессоров (CISC, RISC, MISC)
• Характеристика микроархитектуры процессора UltraSPARC III Cu
• Подключение процессора к магистрали
• Основной алгоритм работы процессора
• Выполнение команд процессором
• Система команд процессора
• Характеристика микросхем процессоров
• Характеристика микроархитектуры процессора 8051
• Сравнение процессоров Pentium, UltraSPARC и 8051.

Занятия

• Занятие 13 — моделирование системы команд микропроцессора