1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель изучения дисциплины – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современных компьютеров и программного обеспечения для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: ознакомить студентов с основными архитектурами современных процессоров и перспективными направлениями их развития; привить навыки работы с языками программирования низкого уровня для создания прикладных программ; изложить основные принципы функционирования и устройство современных процессоров. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-2 | Способен осуществлять концептуальное, функциональное и логическое проектирование систем среднего и крупного масштаба и сложности. |
| ПК-6.02 | Способен разрабатывать стратегии тестирования и управления процессом тестирования программно-технического обеспечения инфокоммуникационных технологий. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | цель создания системы, требования к системе, запросы на изменение требований к системе; критерии оценки качества тестирования, подходящие для программного обеспечения. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | разрабатывать концепцию системы, техническое задание; ставить задачи на разработку требований к подсистемам, контролировать их качество; разрабатывать тестовые планы для отдельных модулей программного обеспечения; осуществлять выполнение тестовых планов; проводить анализ полученных результатов тестирования; настраивать окружение для непрерывной интеграции и/или развертывания в рамках тестирования программного обеспечения. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | навыками оценки соответствия технического задания требованиям существующих систем и их аналогов; навыками определения и описания тестовых случаев, включая разработку автотестов; разработки автоматических тестовых модулей для программного обеспечения. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основные понятия и определения. | ||||||
| 1.1. | Понятие архитектуры процессора. Виды архитектур процессоров и микропроцессоров. Классификация архитектур процессоров. | Лекции | 6 | 4 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.2. | Стандартизация архитектур процессоров. Основные характеристики процессоров. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.3. | Основные характеристики универсальных микропроцессоров. | Сам. работа | 6 | 8 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.4. | Устройства обработки информации. Принцип декомпозиции Глушкова. Уровни описания устройств обработки информации. Процессор как устройство обработки информации. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.5. | Уровни описания устройств обработки информации. Процессор как устройство обработки информации. | Сам. работа | 6 | 8 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.6. | Моделирование работы процессоров. Идеализированные машины для обработки информации (машины Поста, Тьюринга, Ми). | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.7. | Виды архитектур процессоров. Фон-Неймановская и Гарвардская архитектуры. Принципы фон Неймана. | Сам. работа | 6 | 8 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.8. | Примеры архитектур. Семейство архитектур Pentium. Семейство архитектур SPARC. Архитектура встроенных систем. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.9. | Архитектура МП Intel х86. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.10. | Многоядерные процессорные архитектуры. Многопроцессорные архитектуры. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 1.11. | Архитектура IA-64 и процессор Itanium 2 | Сам. работа | 6 | 8 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| Раздел 2. Процессор. Узлы процессоров. | ||||||
| 2.1. | Арифметико-логические устройства (АЛУ). Устройство и принцип работы АЛУ. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 2.2. | Виды АЛУ. Алгоритмы работы АЛУ. | Сам. работа | 6 | 10 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 2.3. | Управляющее устройство процессора. Классификация управляющих устройств. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 2.4. | Управляющее устройство микропроцессора Intel 8080 (580ВМ80). | Сам. работа | 6 | 8 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 2.5. | Управляющее устройство с микропрограммой. Микропрограммные автоматы. Микропрограммирование (микрооперации, микрокоманды, микропрограммы). | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 2.6. | Микропрограммный автомат микропроцессора Intel 8080 (580ВМ80). | Сам. работа | 6 | 12 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| Раздел 3. Микропроцессоры. | ||||||
| 3.1. | Классификация микропроцессоров. Универсальные МП. Виды архитектур универсальных МП. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.2. | Система команд МП 580ВМ80. | Сам. работа | 6 | 16 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.3. | Основы функционирования и программирования МП-системы на базе МП 580ВМ80. | Лабораторные | 6 | 20 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.4. | Структура и составные части универсального МП, их функции. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.5. | Структурная схема МП 580ВМ80. Состав и программная модель. Организация памяти и ввода-вывода. | Сам. работа | 6 | 6 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.6. | Программирование МП 580ВМ80. Работа с внешними устройствами. | Лабораторные | 6 | 16 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 3.7. | Популярные микропроцессорные серии. Сравнительный анализ. 8-ми, 16-ти, 32-х и 64-х-разрядные МП. | Лекции | 6 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 | |
| 3.8. | Структура и особенности архитектуры МП Pentium 4. | Сам. работа | 6 | 7 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 | |
| 3.9. | Программирование МП 580ВМ80. Вывод звуковой и видеоинформации. | Лабораторные | 6 | 20 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| Раздел 4. Однокристальные микроконтроллеры. | ||||||
| 4.1. | Архитектура однокристального микроконтроллера. Построение МП-систем на основе однокристального МК. Тенденции развития однокристальных МК. | Лекции | 6 | 2 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
| 4.2. | Однокристальные микроконтроллеры компаний Atmel, Atmega, Texas Instruments и др. | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л2.3 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| не требуется |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| приведен в Приложении |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС_Архитект_соврем_прц.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Гуров В.В. | Архитектура микропроцессоров: учебное пособие | М. : Интернет-Университет Информационных Технологий, 2016 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | Новожилов О. П. | АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ В 2 Ч. ЧАСТЬ 1. Учебное пособие для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| Л1.3 | Новожилов О. П. | АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ В 2 Ч. ЧАСТЬ 2. Учебное пособие для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Новожилов О. П. | Архитектура ЭВМ и систем: учеб. для бакалавров | М.: Юрайт, 2013 | |
| Л2.2 | Колдаев Виктор Дмитриевич Лупин Сергей Андреевич | Архитектура ЭВМ: Учебное пособие для ССУЗОВ | Издательский Дом "ФОРУМ", 2018 | znanium.com |
| Л2.3 | Максимов, Н. В | Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебное пособие | НИЦ ИНФРА–М, 2015 | www.znanium.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | ЭБС издательства "Лань" | e.lanbook.com/books/ | ||
| Э2 | Государственная публичная научно-техническая библиотека | www.gpntb.ru/ | ||
| Э3 | Российская национальная библиотека | www.nlr.ru/ | ||
| Э4 | Национальная электронная библиотека | www.nns.ru/ | ||
| Э5 | Российская государственная библиотека | www.rsl.ru/ | ||
| Э6 | Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ | www.microinform.ru/ | ||
| Э7 | Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана | www.tests.specialist.ru/ | ||
| Э8 | Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" | www.intuit.ru/ | ||
| Э9 | Единое окно доступа к образовательным ресурсам | www.window.edu.ru/ | ||
| Э10 | Журнал «Открытые системы» | www.osp.ru/ | ||
| Э11 | Библиотека учебной и методической литературы | www.ihtika.lib.ru/ | ||
| Э12 | Архитектура ЭВМ | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Mozila FireFox Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/ Chrome Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses Open Office – Условия использования по ссылке http://www.openoffice.org/license.html 7-Zip – Условия использования по ссылке http://www.7-zip.org/license.txt Acrobat Reader DC – Условия использования по ссылке http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Microsoft WindowsMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| 1 Федеральная служба государственной статистики РФ [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.gks.ru/. 2 Федеральный портал по научной и инновационной деятельности [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.sci-innov.ru/. 3 Научная и учебно-методическая литература [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.intuit.ru. 4 Научный журнал «Вестник Российской академии естественных наук» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.ras.ru/publishing/rasherald/rasherald_archive.aspx. 5 Научный журнал «Интеграл» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.portalnano.ru/read/databases/publication/journal_integral. 6 Научный журнал «Инновации» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://ojs.innovjoum.ru/index.php/innov 7 Научный журнал «Информатика и системы управления» [Электронный ресурс]. – Электронные данные. - Режим доступа: http://ics.khstu.ru/ 8 Научный журнал «Информационные системы и технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://gu-unpk.ru/science/joumal/isit 9 Научный журнал «Информационные технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://novtex.ru/IT/ 10 Научный журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» [Электронный ресурс].-Электронные данные. – Режим доступа: http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr7 11 Научный журнал «Программные продукты и системы» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://www.swsys.ru/ 12 Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа :http://elibrary.asu.ru/. 13 Образовательный портал АлтГУ [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=1631 | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 203К | лаборатория цифровой обработки сигналов - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 2 шт.; компьютеры: марка компьютер Парус модель 945 MSI - 12 единиц; коммутатор D-LINK; методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Нейроинформационные технологии": алгоритм обратного рассеяния; обучение без учителя; персептрон; Сети Хопфилда и Хемминга. |
| Учебная аудитория | для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проекта (работы), проведения практики | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Архитектура современных процессоров» необходимо: построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающем изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и тестам; усвоить содержание ключевых понятий; активно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам; регулярно консультироваться с преподавателем, ведущим изучаемую дисциплину. Для эффективного изучения практической части дисциплины «Архитектура современных процессоров» настоятельно рекомендуется: систематически выполнять подготовку к лабораторно-практическим занятиям по предложенным преподавателем темам; своевременно выполнять практические задания. |