МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Новокузнецкий институт (филиал)

Факультет информационных технологий

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ОПД.Ф.1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации

для специальности 080801.65 Прикладная информатика (в экономике)

Новокузнецк 2013 г.

Сведения о разработке и утверждении рабочей программы дисциплины Рабочая программа дисциплины ОПД.Ф.1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации федерального компонента цикла ОПД составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для специальности 080801.65 Прикладная информатика.

Автор: Дмитриев В.В., к.т.н.

Пояснительная записка Настоящая рабочая программа разработана в соответствии с государственным образовательным стандартом РФ по специальности 080801 - «Прикладная информатика (в экономике)».

Дисциплина «Вычислительные системы, сети и коммуникации» входит в цикл общепрофессиональных дисциплин федерального компонента учебного плана специальности 080801.65 «Прикладная информатика (в экономике)».

Выписка из ГОС специальности 351400 «Прикладная информатика (по обласям)».

ОПД.Ф.01 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение.

Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы.

Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных).

Структура и характеристики систем телекоммуникаций:

коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта.

Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения.

Перспективы развития вычислительных средств. Технические средства человеко-машинного интерфейса.

Цели и задачи дисциплины:

1. Изучить принципы построения и функционирования ЭВМ, устройство и работу отдельных узлов компьютера, знать современный уровень развития компьютерной индустрии, уметь правильно выбрать персональный компьютер, учитывая конкретные требования потребителя и предлагаемую номенклатуру компьютеров. Ознакомиться с направлениями и перспективами развития вычислительных средств. Получить знания об архитектуре и организации функционирования вычислительных систем и режимах работы ЭВМ.

2. Изучить принципы организации телекоммуникационных вычислительных сетей и телекоммуникационных систем. На практике ознакомиться с функционированием и администрированием в локальных вычислительных сетях.

3. Ознакомиться с организацией глобальной сети INTERNET, способами обращения к мировым информационным ресурсам. Получить практические навыки работы в глобальной сети. Изучить особенности организации и защиты информации в корпоративных сетях.

4. Часы самостоятельных занятий должны использоваться для изучения дополнительного теоретического материала, рекомендованного в списке литературы, а также для закрепления практических навыков работы в сетях. На практических занятиях используются ПК с установленными на них сетевыми операционными системами и сетевыми программными компонентами, демонстрируются устройства ЭВМ: системные платы, системные и локальные шины, кабели внутримашинного интерфейса и др.

Содержание дисциплины: Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, ин формационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода-вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы. Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных). Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта. Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения. Перспективы развития вычислительных средств. Технические средства человеко-машинного интерфейса.

Контроль усвоения знаний: экзамен по итогам теоретического курса и результатам выполнения лабораторных работ.

Объем часов по видам занятий и формам обучения обучение Соответствие разделов учебно-методического плана дисциплины «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» ГОС ВПО специальности 351400 «Прикладная Физические основы вычислительных Основы построения и функционирования процессов. Основы построения и вычислительных машин:

функционирования вычислительных 2.1 Физические основы вычислительных машин: общие принципы построения и процессов архитектуры вычислительных машин, 2.2 Общие принципы построения и информационно-логические основы архитектуры вычислительных машин:

функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода-вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение -запись и чтение различных информационных единиц (байта, полуслова, слова, двойного слова);

-особенности адресации при линейной и сегментной организации ОП;

-постоянная память, ее назначение, принципы перезаписи информации -понятие ассоциативной памяти;

-динамическое распределение памяти;

-виртуальная память;

-страничная и сегментная организация памяти.

2.5 Процессоры:

-назначение процессора (ЦП), состав устройств;

-центральное устройство управления (ЦУУ) -классификация ЦУУ;

-обобщенные структурные схемы ЦУУ;

-микропрограммный и аппаратный способы управления ЭВМ;

-арифметико-логическое устройство (АЛУ):

назначение, основные характеристики, обобщенная структурная схема;

-взаимодействие блоков АЛУ при выполнении различных арифметических и логических операций;

-структура базового микропроцессора (МП) современных моделей компьютеров, взаимодействие его узлов и блоков;

-скалярная и мультискалярная архитектура МП;

-работа МП при выполнении команд;

переходов. RISC- и CISC-процессоры.

2.6 Каналы и интерфейсы ввода-вывода:

-системные и локальные шины;

-основные закономерности подключения внешних устройств к системной магистрали;

-контроллеры внешних устройств: состав и выполняемые функции;

-интерфейсы системной магистрали и внешнего устройства -организация и принцип работы портов ввода-вывода информации;

-общие требования к аппаратной совместимости портов и интерфейсов системной магистрали и контроллеров 2.7 Периферийные устройства:

-устройства ввода-вывода: назначение, классификация и основные характеристики, типы;

-внешние запоминающие устройства (ВЗУ), их основные параметры;

-магнитные носители информации;

-способы кодирования, записи и считывания данных на магнитных носителях;

Архитектурные особенности и 3.1 Архитектурные особенности:

организация функционирования вычислительных машин различных многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы Классификация и архитектура 4.1 Понятие вычислительной сети:

вычислительных сетей, техническое, обеспечение сетей, структура и вычислительной сети (глобальных, региональных, локальных) Структура и характеристики систем 5.1 ТКС:

телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация ТКС, цифровые сети -структура ТКС;

связи, электронная почта 5.2 Каналы связи:

Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения. -пути повышения эффективности средств Перспективы развития вычислительных вычислительной техники;

средств. Технические средства человеко- -эффективность эргономического обеспечения машинного интерфейса 1. Учебно - тематический план рабочей программы учебной дисциплины «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»

Введение: общие понятия и термины.

Вычислительные 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ.

Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства ЭВМ.

Управление внешними устройствами 1.3Внешние запоминающие устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа Операционные системы (ОС) 2.1 ОС, их эволюция и основные идеи.

Файловые системы 2.2 ОС семейства Windows и Unix.

Философия свободного программного обеспечения Телекоммуникационн ые системы и сети 3.1 Основные сведения телекоммуникационных системах (ТКС) 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при помощи модемов 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного 3.6 Методы и протоколы сжатия данных Телекоммуникационнны технологии Раздел 4. Методы помехоустойчивого кодирования и декодирования 4.1 Кодирование сообщений в каналах связи сшумом 4.2 Виды коирования 4.3 Програмное моделирование цифровых устройств Введение: общие сведения, основные понятия и термины.

Вычислительные 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ.

Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства ЭВМ.

Управление внешними устройствами 1.3Внешние запоминающие устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа Операционные системы (ОС) 2.1 ОС, их эволюция и основные идеи.

Файловые системы 2.2 ОС семейства Windows и Unix.

Философия свободного программного обеспечения Телекоммуникационн ые системы и сети 3.1 Основные сведения телекоммуникационных системах (ТКС) 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при помощи модемов 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного 3.6 Методы и протоколы сжатия данных Телекоммуникационнны технологии Раздел 4. Методы помехоустойчивого кодирования и декодирования 4.1 Кодирование сообщений в каналах связи сшумом 4.2 Виды коирования 4.3 Програмное моделирование цифровых устройств Введение: общие сведения, основные понятия и термины.

Вычислительные 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ.

Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства ЭВМ.

Управление внешними устройствами 1.3Внешние запоминающие устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа Операционные системы (ОС) 2.2 ОС семейства Windows и Unix.

Философия свободного программного обеспечения Телекоммуникационн ые системы и сети 3.1 Основные сведения телекоммуникационных системах (ТКС) 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при помощи модемов 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного 3.6 Методы и протоколы сжатия данных Телекоммуникационнны технологии Раздел 4. Методы помехоустойчивого кодирования и декодирования 4.1 Кодирование сообщений в каналах связи сшумом 4.2 Виды коирования 4.3 Програмное моделирование цифровых устройств Очная форма обучения - проверка выполнения лабораторных работ, проверка заданий, отведенных на самостоятельную работу (изучение теоретического материала и подготовка письменных ответов на вопросы, решение практической задачи). Итоговая форма контроля в соответствии с учебным планом – экзамен в Очно-заочная форма обучения – проверка выполнения лабораторных работ, в том числе выполненных самостоятельно, проверка и защита контрольных работ.

Итоговая форма контроля в соответствии с учебным планом – экзамен, контрольная работа в 3 семестре.

Заочная форма обучения – проверка выполнения лабораторных работ, в том числе выполненных самостоятельно, проверка и защита контрольных работ. Итоговая форма контроля в соответствии с учебным планом – экзамен, контрольная работа в

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Содержание тем лекционного курса Тема 1. Введение.

Общие сведения, основные понятия и термины.

Раздел 1 Вычислительные системы Тема 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ. Архитектура Место и роль информатики и вычислительных систем в современном обществе. Основные этапы развития ЭВМ. Принципы построения современных ЭВМ. Структурная схема и основные компоненты ПЭВМ. Принципы функциональной и структурной организации ЭВМ.

Функционирование ЭВМ с магистральной архитектурой Тема 1.2 Основные устройства ЭВМ. Управление внешними устройствами Центральный процессор и его характеристики. Структура базового микропроцессора.

Система команд микропроцессора. Основная память (состав, устройство и принцип действия). Размещение информации в основной памяти IBM PC. Интерфейс и основные этапы развития. Состав и место интерфейса в аппаратном комплексе. Способы обмена данными в интерфейсах. Прямой доступ к памяти. Интерфейс системной шины.

Периферийные шины.

Тема 1.3 Внешние запоминающие устройства. Системы отображения Накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Накопители на оптических дисках.

Видеомонитор, его параметры и характеристики. Видеоадаптеры. Стандарты безопасности.

Устройства печати.

Тема 1.4 Системы мультимедиа Назначение и состав систем мультимедиа. Сканеры. Анимационные устройства вводавывода. Системы цветного телефидения. Видеомагнитофоны и их функции.

Раздел 2 Операционные системы (ОС) Тема 2.1 Операционные системы, их эволюция и основные идеи. Файловые Функции. Объекты ядра ОС. Понятие операционной системы. Эволюция ОС и основные идеи. Пакетный режим. Разделение времени и многозадачность. Разделение полномочий.

Реальный масштаб времени. Файловые системы и структуры.

Тема 2.2 Операционные системы семейства Windows и Unix. Философия свободного программного обеспечения Операционные системы семейства Windows. Операционные системы семейства Unix.

Загрузчики различных семейств ОС. Свободное программное обеспечение. Его роль в мировой информатизации.

Раздел 3. Телекоммуникационные системы и сети Тема 3.1 Основные сведения о телекоммуникационных системах (ТКС) Назначение и характерные особенности ТКС. Типы сетей и каналов связи. Структура ТКС.

Режимы передачи данных Тема 3.2 Методы передачи данных Аналоговые методы передачи данных. Методы модуляции. Цифровые методы передачи данных с применением синхронизирующих кодов. Скремблирование.

Тема 3.3 Организация связи при помощи модемов Разновидности телефонных каналов данных и их характеристики. Классификация модемов и их устройство Тема 3.4 Методы модуляции цифровых сигналов. Протоколы модуляции Квадратурная амплитудная модуляция и векторное представление сигналов. Схема модулятора. Протоколы модуляции.

Тема 3.5 Методы множественного доступа Множественный доступ с разделением каналов по частоте, по времени, с кодовым разделением. Мультидоступ в сетях сотовой связи Тема 3.6 Методы и протоколы сжатия данных Общие сведения о методах сжатия данных. Алгоритм сжатия данных без потерь.

Тема 3.7 Телекоммуникационные сети и сетевые технологии Цифровые сети с интеграцией услуг. Сеть ISDN, ее компоненты, пользовательский интерфейс. Классическая протокольная сеть Режимы синхронной и асинхронной передачи данных. Системы оптоволоконной связи.

Раздел 4. Методы помехоустойчивого кодирования и декодирования Тема 4.1 Кодирование сообщений в каналах связи с шумом Теоретические предпосылки помехоустойчивого кодирования. Избыточные коды, обнаруживающие ошибки. Анализ двоичных кодов. Принципы обнаружения и исправления ошибок. Характеристики избыточности.

Тема 4.2 Виды кодирования Классы корректирующих кодов. Блочные линейные коды. Код Хемминга и принципы построения. Семантические линейные коды. Циклические коды. Примеры. Комбинирование кодов Тема 4.3 Программное моделирование цифровых устройств Структуры данных, процедуры, дешифратор двоичного кода 2.2. Темы и содержание практических занятий (36 час.) Практическое занятие по теме 1.2: Основные устройства ЭВМ.

Управление внешними устройствами – 2 часа.

1. Центральный процессор 2. Система команд микропроцессора.

3. Размещение информации в основной памяти.

В рамках практического занятия студенты знакомятся с основными принципами работы с центральным процессором Практическое занятие по теме 1.3: Внешние запоминающие устройства. Системы отображения информации. – 2 час.

В ходе занятия студенты знакомятся с различными видами накопителей и основными принцимами работы с ними.

Практическое занятие по теме 1.4: Системы мультимедиа – 2 час.

В ходе занятия студенты знакомятся с различными видами мультимедийного оборудования и принципами его настройки Практическое занятие по теме 2.1: Операционные системы, их эволюция и основные идеи. Файловые системы – 2 час.

В ходе занятия студенты знакомятся со структурой ядра Linux подобных операционных систем. С основными принципами организации многозадачности. С организацией файловых систем Практическое занятие по теме 2.2: Операционные системы семейства Windows и Unix. Философия свободного программного обеспечения – 2 час.

В ходе занятия студенты знакомятся с принципиальными отличичями в работе ОС типа GNU/Linux и Windows Практическое занятие по теме 3.1: Основные сведения о телекоммуникационных системах (ТКС) – 2 часа В ходе занятия студенты знакомятся с сетями, организацией сетей в учебном заведении Практическое занятие по теме 3.2: Методы передачи данных – 4 часа.

На практическом занятии рассматриваются вопросы:

1. методов модуляции.

2. цифровые методы передачи данных.

3. понятием скремблирования Практическое занятие по теме 3.3: Организация связи при помощи модемов – 2 часа.

На практическом занятии студенты изучают основные принципы устройтва модемов.

Практическое занятие по теме 3.4: Методы модуляции цифровых сигналов. Протоколы модуляции – 4 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться со схемой модулятора и организацией протоколов модуляции.

Практическое занятие по теме 3.5: Методы множественного доступа – 2 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с понятием множественного доступа.

Практическое занятие по теме 3.6: Методы и протоколы сжатия данных – 2 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с методами сжатия данных.

Практическое занятие по теме 3.7: Телекоммуникационные сети и сетевые технологии – 2 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с организацием протокольной сети и с системой оптоволоконной связи.

Практическое занятие по теме 4.1: Кодирование сообщений в каналах связи с шумом – 2 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с понятиями избыточного кода, с принципами обнаружения ошибок, способами анализа двоичных кодов.

Практическое занятие по теме 4.2: Виды кодирования – 4 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с основными принципами работы с различными кодами на практике.

Практическое занятие по теме 4.3: Программное моделирование цифровых устройств – 2 часа.

На практическом занятии студенты знакомяться с основными принципами работы с различными кодами на практике Тема 4.3 Программное моделирование цифровых устройств На практическом занятии студенты знакомяться со структурами данных, процедурами.

3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

А) основная литература 1. Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Издание второе, исправленное и дополненное. – М.: ДМК Пресс, 2009. – 184 с.

Доступ: http://e.lanbook.com/view/book/1146/ 2. Строганов, М. П. Информационные сети и телекоммуникации [Текст] : учебное пособие для вузов / М. П. Строганов, М. П. Щербаков. - М. : Высшая школа, 2008. - 151 с. Электронная техника, радиотехника и связь). - Гриф МО "Допущено". - ISBN 978-5-06Олифер, В. Г. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы [Текст] :

учебное пособие для вузов / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - 4-е издание. - СПб. : Питер, 2011. с. - (Учебник для вузов : стандарт третьего поколения). - Гриф МО "Рекомендовано". Б) дополнительная литература 1.Истомин Е. П., Неклюдов С. Ю., Чертков А. А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебное пособие – СПб, 2.Бройдо, В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Текст] :

[учебное пособие для вузов] / В. Л. Бройдо. - 2-е изд. - СПб. [и др.] : Питер, 2005. - 703 с. : ил.

- (Учебник для вузов). - Гриф МО "Допущено". - ISBN 5-94723-634-6 : 218-00.

3. В.Попов. Практикум по Internet-технологиям. Учебный курс.- СПБ: Питер, 2002.

4. Д.Комер. Принципы функционирования Интернета. Учебный курс. - СПБ: Питер, 2002.

5. Информатика, учебник под ред. Макаровой Н.В.- М: Финансы и статистика, 2002.

6. Косарев "Вычислительные системы и сети. Учебное пособие".- М: Финансы и статистика, 2002.

7. Гук. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. -СПБ: Питер, 2002.

8. Гук. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. -СПБ: Питер, СПБ, 2002.

Средства обеспечения освоения дисциплины мультимедийные технологии массового пользования.

4. ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ

4.1. Требования к уровню освоения программы дисциплины и формы контроля Знания и умения студентов проверяются при текущем и итоговом контроле оцениваются на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» в соответствии с указаниями ГОС (по всем дисциплинам и практикам, включенным в учебный план высшего учебного заведения, должна выставляться итоговая оценка по шкале - отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно или зачтено, не зачтено).

Формы контроля усвоения знаний: текущий контроль, экзамен по итогам теоретического курса, курсовая работа по итогам теоретического курса и самостоятельных занятий.

Текущий контроль. Проводится на практических занятиях с целью определения качества усвоения лекционного материала и части дисциплины, предназначенной для самостоятельного изучения. Наиболее эффективным является его проведение по окончании изучения очередной учебной темы в письменной форме или с использованием фонда тестовых заданий или вопросов для самопроверки. Частота контроля определяется индивидуально для каждой группы студентов, но не реже двух раз в течение семестра.

Система оценок выполнения контрольного тестирования:

«отлично» - количество правильных оценок от 80 до 100 процентов;

Итоговый контроль по курсу. Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом предусмотрен: экзамен. На экзамене студентам предлагается ответить на 2 вопроса по материалам учебной дисциплины, включая и материал, представленный для самостоятельного изучения. Оценка по экзамену является итоговой по курсу и проставляется в приложении к диплому.

Критерии оценки знаний студентов в целом по дисциплине:

«отлично» выставляется студенту, показавшему всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, свободное и правильное обоснование принятых решений; ответ на экзамене характеризуется научной терминологией, четкостью, логичностью, умением самостоятельно мыслить и делать выводы.

«хорошо» - выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач некоторые неточности;

«удовлетворительно» - выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разрозненный характер знаний, недостаточно правильные формулировки базовых понятий, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, но при этом он владеет основными разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации;

«неудовлетворительно» - выставляется студенту, который не знает большей части основного содержания учебной программы дисциплины, допускает грубые ошибки в формулировках основных понятий дисциплины и не умеет использовать полученные знания при решении типовых практических задач.

4.2. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения промежуточных и итоговых аттестаций Материалы, определяющие порядок и содержание проведения промежуточных и итоговых аттестаций, соответствуют требованиям ГОС, приказам, распоряжениям и рекомендациям МО РФ, учебно-методического управления КемГУ и учебно-методического отдела Новокузнецкий филиал-институт КемГУ.

Материалы, определяющие порядок и содержание промежуточной и итоговой аттестаций, включают:

1. График учебного процесса, определяющий сроки итоговой аттестации.

2. Материалы, определяющие содержание аттестации, включающие:

o вопросы и задания для самоконтроля;

o тестовые задания для текущего контроля на практических занятиях.

3. Материалы для проведения итоговой аттестации, включающие:

o фонд тестовых заданий по блокам тем и по дисциплине в целом (в бумажном и электронном виде), o экзаменационные билеты.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ (5 СЕМЕСТР)

1. Системы счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Представление смешанного числа в любой системе счисления.

2 Системы счисления. Формы представления чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Представление чисел с плавающей запятой в общем виде.

3.Представление информации в компьютере. Поля переменной и постоянной длины. Коды ASCCI: назначение, основной стандарт и расширение стандарта.

4. Логический синтез вычислительных схем. Изображение логических блоков в соответствии с международным стандартом (блоки ИЛИ, И, НЕ).

5. Логический синтез вычислительных схем. Теорема разложения функций на конституэнты.

6 Структура машинной команды. Опишите трех-, двух- и одноадресную команды. Виды машинных команд.

7. Функциональная и структурная организация ЭВМ. Понятие о семействах ЭВМ.

Программная, аппаратная и информационная совместимость ЭВМ на примере ПЭВМ.

8.Понятие архитектуры и структуры ЭВМ. Программный принцип управления, принципы, заложенные в структуру современных ЭВМ с магистральной архитектурой. ПЭВМ как ЭВМ с открытой архитектурой.

9 Структурная схема персонального компьютера с магистральной архитектурой.

10 Центральные и периферийные устройства (состав), интерфейс системной шины, интерфейс ввода-вывода. Организация взаимодействия МП с внешним устройством.

11. Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой при выполнении программы. Организация циклов выполнения команд программы, условные и безусловные переходы.

12. Элементная база ЭВМ, основные параметры элементной базы.

13.Методы оценки производительности ЭВМ.

14. Классификация ЭВМ по быстродействию, по назначению, по принципу действия и др.

Основные характеристики ЭВМ различных классов. Основные особенности ЭВМ 1- поколений.

15. Основная память: состав и основные характеристики, конструктивное исполнение ОЗУ и ПЗУ. Назначение, характеристики и конструктивное исполнение КЭШ-памяти. Логическая структура основной памяти.

16. Понятие регистров. Свербыстродействующая память: назначение, характеристики.

Понятие стековой и ассоциативной памяти.

17.Память компьютера. Дайте характеристику динамических и статических элементов памяти. В каких блоках памяти они применяются?

18. Сегментно-страничная организация основной памяти. Адресация ячеек памяти. Понятие динамической трансляции адресов.

19. Виртуальная память: определение, понятие слота, объем виртуальной памяти.

20. Организация работы ЭВМ при выполнении программ (исходный модуль, трансляторы, объектные модули, загрузчик, редактор связей и др.).

21. Микропроцессоры: назначение, основные характеристики, структурная схема МП.

Назначение основных блоков - АЛУ и устройства управления. Взаимодействие устройств МП при выполнении программ, система команд МП.

22. Режимы работы МП: особенности реального и защищенного режима работы.

23. Понятие и назначение конвейеризации выполнения команд, прогнозирования переходов, скалярной и суперскалярной обработки информации в современных МП.

24.Эволюция семейства МП фирмы Intel: основные особенности МП, начиная с МП 80286.

25. Характеристики современных и перспективных моделей МП фирмы Intel. Направления повышения скорости работы микропроцессоров и производительности компьютеров.

26. Обзор современного состояния выпуска МП других фирм (AMD, Cyrix и др., в том числе, российских).

27. Система прерываний в ЭВМ: назначение системы прерываний, внутренние и внешние прерывания, вектор состояния процессора, запросы прерываний, дисциплина обслуживания.

28. Системный блок: состав и конструктивное исполнение. Назначение системной платы, состав и назначение устройств на системной плате. "Разгон процессора": практическая реализация и особенности этого процесса.

29.Внешние устройства ЭВМ: состав внешних устройств, управление внешними устройствами, последовательный и параллельный интерфейс ввода-вывода.

30. Интерфейс системной шины и внешних устройств, организация совместной работы внешних и центральных устройств.

31. Интерфейс системной шины: назначение, типы и характеристики шин расширения и локальных шин.

32. Внешние запоминающие устройства: назначение, классификация, основные характеристики, логическая структура магнитного диска, форматирование, принцип действия.

33. Оптические диски: типы, конструктивное исполнение, характеристики.

34. Системы визуального отображения информации (мониторы, адаптеры мониторов, графопостроители): принцип действия, основные характеристики современных мониторов и адаптеров.

35.Устройства ввода данных в информационных системах: клавиатура, манипуляторы, сканеры, видеокамеры, устройства графического ввода – принцип действия и основные характеристики.

36. Устройства печати: классификация, принцип действия, характеристики современных принтеров.

37. Мультимедийные системы: понятие, аппаратные мультимедийные средства, особенности видеоадаптеров, 3D-ускорителей. Физические основы создания компьютерной графики, анимационных и аудио-эффектов.

38. Программное обеспечение систем мультимедиа.

39. Структура программного обеспечения персонального компьютера: общее и спеиальное ПО.

40. Назначение основных компонентов общего ПО: операционных систем, систем автоматизации программирования, комплекса программ технического обслуживания, системы документации.

41. Специальное ПО: пакеты прикладных программ: состав, назначение.

42. Режимы работы ЭВМ: однопрограммный и мультипрограммный, режим разделения времени, режим реального времени, многозадачный и многопоточный режимы.

43. Функциональные характеристики ПЭВМ, важные для пользователя.

44 Обзор состояния рынка ПК, сравнительный анализ выпускаемых МП.

45. Обозначения МП и устройств ПК, принятое в прайс-листах. Рекомендации по выбору и модернизации ПЭВМ в зависимости от потребностей пользователя.

46. Определение вычислительной системы. ВС. Классификация ВС по разным признакам: по методу управления, по типу применяемых ЭВМ, по степени территориальной разобщенности, по назначению и др.

47. Архитектура вычислительных систем: определение, классификация по виду параллелизма обработки (ОКОД, ОКМД, МКОД, МКМД). Комплексирование в ВС.

48. Организация функционирования ВС, особенности программного обеспечения многомашинных и многопроцессорных ВС.

49. Кластеризация как средство повышения эффективности работы ВС. Понятие коэффициента готовности кластера.

50. Определение телекоммуникационной вычислительной сети (ТВС). Понятие сервера, рабочей станции. Типы серверов. Аппаратное, программное и информационное обеспечение ТВС.

51. Классификация ТВС: по принципу территориальной рассредоточенности, способу управления, по принципу передачи информации и др.

52. Семиуровневая эталонная модель взаимодействия открытых систем – основа действующих сетей и определения новых сетей и стандартов. Назначение каждого уровня сетевой эталонной модели. Пакетный принцип передачи информации в ТВС. Понятие виртуальных каналов.

53. Понятие сетевого протокола и стека протоколов. Основные стеки протоколов.

Характеристика основных сетевых протоколов.

54. Определение физической передающей среды. Типы и основные характеристики каналов связи.

55. Принципы передачи данных в сети: кодирование и синхронизация данных, Методы коммутации, коммутация пакетов – основной метод для передачи данных в сетях.

56. Маршрутизация в сетях: назначение, виды и методы маршрутизации.

57. Технологии, используемые в телекоммуникационных системах (территориальных сетях связи): X25, Frame Relay, ISDN, ATM: назначение и основные свойства.

58. Современные требования к средствам связи. Спутниковые и цифровые сети связи.

Развитие цифровых сетей связи.

59. Назначение и классификация локальных вычислительных сетей.

60. Топология ЛВС, характеристика методов доступа к передающей среде. Сетевое оборудование ЛВС.

61. Понятие одноранговой и двуранговой сети, технологии клиент-сервер. Программное обеспечение ЛВС.

62. Средства настройки и администрирования в одноранговых сетях на примере операционных систем Windows, 63. Средства настройки и администрирования в двуранговых сетях на примере операционных систем Novell Netware 4.1(5.0), Windows 2000: создание пользователей, организация взаимодействия объектов сети, задание регламента доступа к информации, защита информации, мониторинг и аудит в сети.

64. Обзор отечественных и зарубежных ЛВС.

65. Организация подключения к сети Internet. Структура и топология сети.

66. Адресация в Internet: цифровая и доменная система имн.

67. Информационные ресурсы INTERNET: базы WWW, удаленный доступ TELNET, FTP серверы, электронная почта, телеконференции и др. WWW - технология как основная при работе в глобальной сети Универсальный идентификатор ресурса.

68. Сетевая модель и стек протоколов Internet. Сетевые аппаратные средства.

69. Серверное и клиентское программное обеспечение глобальной сети. Использование броузеров при обращении к разным ресурсам Internet. Настройка броузеров при работе с ресурсами Internet.

70. Электронная почта в Internet:основные протоколы, функционирование, основные свойства почтовых программ.

71. Система сетевых коммуникаций и дисциплина обслуживания в Internet.

72. Поиск информации в INTERNET: каталожные и индексные поисковые системы.

Аалгоритм работы поисковой системы и пользователя.

73. Язык запросов поисковой системы: назначение и использование на примере поисковых систем в RuNet.

74. Проблемы развития сети Internet. Характеристика отечественных глобальных сетей.

75. Назначение, особенности функционирования, структура корпоративных вычислительных сетей (нарисовать типовую схему).

76. Сетевое оборудование и программное обеспечение КВС. Основные методы обеспечения безопасности.

77. Показатели эффективности функционирования ТВС, пути повышения эффективности использования ТВС.

78. Тенденции и перспективы развития ЭВМ и ТВС.

79. Перспективы развития элементной базы МП.

4.4. Методические указания студенту по организации учебной аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы в ходе изучения дисциплины Самостоятельная работа включает:

1. Изучение и конспектирование литературы в соответствии с программой курса.

2. Подготовку к практическим занятиям в соответствии с программой курса.

3. Изучение, отдельных тем, отнесенных к самостоятельному изучению студентами с использованием литературных источников, представленных в учебной программе дисциплины.

4. Работу с Интернет-источниками, 5. Подготовка к текущему контролю, проводимого в течение семестра.

6. Подготовку к экзамену.

7. Выполнение курсовой работы.

Планирование времени на самостоятельную работу, необходимого на изучение настоящей дисциплины, студентам лучше всего осуществлять на весь семестр, предусматривая при этом регулярное повторение пройденного материала.

Самостоятельную работу по дисциплине следует начать сразу же после первой лекции и получения учебно-методических материалов (УММ). Целесообразно начать работу с изучения теоретического материала в соответствии с учебно-тематическим планом дисциплины. Материал, законспектированный на лекциях, необходимо регулярно дополнять сведениями из литературных источников, представленных в рабочей программе. По каждой из тем для самостоятельного изучения, приведенных в рабочей программе дисциплины «Исследование систем управления» следует сначала прочитать рекомендованную литературу и при необходимости составить краткий конспект основных положений, терминов, сведений, требующих запоминания и являющихся основополагающими в этой теме и для освоения последующих разделов курса. Для закрепления знаний рекомендуется письменное выполнение заданий и ответов на вопросы, приведенные в разделе «Вопросы и задания для самопроверки» настоящего УМК, с тем, чтобы приступить затем к выполнению заданий и тестов текущего контроля, предложенных преподавателем на практических занятиях, и курсовой работы.

Для расширения знаний по дисциплине рекомендуется использовать Интернетресурсы: проводить поиск в различных системах, таких как www.rambler.ru, www.yandex.ru, google.ru, www.yahoo.ru и использовать материалы сайтов, рекомендованных преподавателем на лекционных занятиях.

4.5. График организации самостоятельной работы студентов Номера и темы разделов Введение: общие сведения, основные понятия и термины.

1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ. Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства ЭВМ. Управление внешними устройствами запоминающие устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа основные идеи. Файловые 2.2 ОС семейства Windows свободного программного 3.1 Основные сведения о телекоммуникационных 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного доступа 3.6 Методы и протоколы Телекоммуникационнные сети и сетевые технологии сообщений в каналах связи 4.2 Виды коирования моделирование цифровых Номера и темы разделов сведения, основные 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ. Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства внешними устройствами устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа основные идеи. Файловые 2.2 ОС семейства Windows свободного программного 3.1 Основные сведения о телекоммуникационных 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного доступа 3.6 Методы и протоколы Телекоммуникационнные сети и сетевые технологии сообщений в каналах связи 4.2 Виды коирования моделирование цифровых Номера и темы разделов сведения, основные 1.1 Классификация и основные характеристики ЭВМ. Архитектура ЭВМ.

1.2 Основные устройства внешними устройствами устройства.Системы отображения информации 1.4 Системы мультимедиа основные идеи. Файловые 2.2 ОС семейства Windows свободного программного 3.1 Основные сведения о телекоммуникационных 3.2 Методы передачи 3.3. Организация связи при 3.4. Методы модуляции цифровых сигналов.

Протоколы модуляции множественного доступа 3.6 Методы и протоколы Телекоммуникационнные сети и сетевые технологии сообщений в каналах связи 4.2 Виды коирования моделирование цифровых