Архитектура современных ЭВМ

Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ Для подготовки дипломированных специалистов по направлению: 654600 – “Информатика и вычислительная техника”: а) специальности 220200 - “Автоматизированные системы обработки информации и управления”; б) специальности 075200 - “Компьютерная безопасность”

Санкт-Петербург 2003

2 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”

“УТВЕРЖДАЮ” Проректор по учебной работе проф. ___________ Ушаков В.Н. “_____”_______________2003 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ Для подготовки дипломированных специалистов по направлению: 654600 – “Информатика и вычислительная техника”: а) специальности 220200 - “Автоматизированные системы обработки информации и управления”; б) специальности 075200 - “Компьютерная безопасность” Факультет компьютерных технологий и информатики Кафедра вычислительной техники Курс – 3 Семестр – 5 Лекции

48 ч.

Лабораторные занятия

16 ч.

Курсовая работа

16 ч.

Аудиторные занятия Самостоятельные занятия Всего часов

80 ч. 90 ч. 170 ч. 2003

Экзамен

семестр 5

Зачет

семестр 5

3 Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры вычислительной техники “____”_______________2003 г., протокол №______. Рабочая программа согласована с рабочими программами изученных ранее дисциплин: 1) Организация ЭВМ

Рабочая программа одобрена методической комиссией факультета компьютерных технологий и информатики “____”_____________2003г.

4 Цели и задачи дисциплины 1. Изучение принципов организации вычислительных систем. 2. Формирование навыков описания основных составляющих, входящих в состав архитектуры вычислительной системы – форматов, структурных схем и алгоритмов. Требования к уровню освоения дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны: 1. Знать структурные схемы процессоров, материнских плат, адаптеров, модулей памяти; форматы команд, алгоритмы основных процессов. 2. Уметь составлять низкоуровневое описание машинных операций и осуществлять их отладку. 3. Иметь представление о тенденциях развития архитектуры современных ЭВМ. Содержание рабочей программы Тема 1. Алгоритмы машинной арифметики. Микропрограммы алгоритмов умножения и деления. Микропрограммы операций с плавающей точкой. Структурные схемы и форматы команд и данных для реализации алгоритмов машинной арифметики. Тема 2.Описание ЭВМ с позиций архитектуры Формат команд IBM PC. Формирование флажков в IBM PC и описание флажков. Команды сдвигов. Команды условных переходов. Команда LEA и примеры её применения. Команда цикла и программирование вложенных циклов средствами языка ассемблера. Обращение к BIOS средствами языка ассемблера. Команды, обеспечивающие работу со строками Тема 3. Спецификации и структурные схемы основных компонент компьютера. Алгоритмы обмена данными в подсистеме ввода-вывода. Структурные схемы адаптеров. Структурная схема контроллера прерываний 8259а. Инициализация контроллера прерываний 8259а. Режимы работы контроллера прерываний 8259а. Описание регистров ICW контроллера прерываний 8259а. Описание регистров OCW контроллера прерываний 8259а. Системное время и программируемый таймер. Прямой доступ к памяти.

5 Перечень лабораторных работ №

Наименование работы Отладочные средства для низкоуровневого программирования Технология низкоуровневого программирования с использованием функций MS DOS Первый алгоритм умножения Второй алгоритм умножения Третий алгоритм умножения Четвертый алгоритм умножения Первый алгоритм деления Второй алгоритм деления

Номер темы 2 2 1 1 1 1 1 1

Цели и содержание курсовой работы и ее ориентировочная трудоемкость Цель курсовой работы - изучение архитектуры и принципов структурной организации и функционирования ЭВМ Содержание курсовой работы – разработка архитектуры однокристального RISC процессора. Ориентировочная трудоемкость – 32 ч.

Распределение учебных часов по темам и видам занятий № темы

1 2 3

Название разделов и тем

Алгоритмы машинной арифметики Описание ЭВМ с позиций архитектуры Спецификации и структурные схемы основных компонент компьютера

Курсовое проектирование Индивидуальное домашнее задание Реферат ИТОГО:

Объем учебных часов Аудит. занятия

Самост. работа

Всего

Семе стр

12

18

24

42

5

4

24

25

49

5

22

25

47

5

16

16

32

5

80

90

170

Лекции

Лабор. занятия

6 20 22

48

16

Практ. занятия

6 ЛИТЕРАТУРА Основная

№

Название, библиографическое описание

1

Электронные вычислительные машины: Методические указания по выполнению курсового проекта/Сост.: А.И. Водяхо, А.Ф. Казак, А.С. Маркин: ГЭТУ. – С.Пб., 1995 – 32 с. Архитектура ЭВМ, ВС и сетей: Учебное пособие/Сост.: В. Н. Балакин, А.Ф. Казак, А.О. Тимофеев, А.Л. Федин: ЛЭТИ. – С.Пб., 1988 – 62 с. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ кн. 1 – М.: Мир, 1985 – 364 с. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ кн. 2 – М.: Мир, 1985 – 312 с.

2 3 4

Л

Лр

Кп

(р)

К-во экз. в библ. (на каф.)

5

Уч.112 Ф.4

5

5

5

Уч.243 Ф.3

5

5

5

175

5

5

5

173

Гриф

Дополнительная № 1 2

Название, библиографическое описание Гук М. Аппаратные средства PC. Энциклопедия – СПБ: ПитерКом. 1998. – 816 с. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия – СПБ: ПитерКом. 2000. – 576 с

К-во экз. в библ. (на каф.)

Уч.0 Ф.2 Уч.0

7 Автор к.т.н., доцент

Анисимов А.В.

Рецензент д.т.н., профессор

Водяхо А.И.

Зав. кафедрой вычислительной техники д.т.н., профессор

Пузанков Д.В.

Декан факультета компьютерных технологий и информатики д.т.н., профессор

Герасимов И.В.

Программа согласована: Зав. кафедрой вычислительной техники д.т.н., профессор

Пузанков Д.В.

Зав. отделом учебной литературы

Киселева Т.В.

Председатель методической комиссии факультета компьютерных технологий и информатики к.т.н., доцент

Чугунов Л.А.

Руководитель методического отдела к.т.н., доцент

Марасина Л.А.