Навчальний курс 141БВБ5.2 Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерів

Мета: формування базових знань і умінь, необхідних для аналізу функціонування та проектування сучасних комп’ютерів в цілому та їх підсистем на схемотехнічному рівні, формування базових знань і умінь, необхідних для аналізу функціонування та проектування сучасних комп’ютерів в цілому та їх підсистем на архітектурному рівні, що забезпечується вивченням студентами теоретичних принципів, ідеології, концепції побудови і функціонування сучасних комп’ютерів в цілому та їх окремих підсистем.

Завдання: формування у студентів знань, навичок і умінь, що забезпечують їх спроможність рішення фахових завдань з аналізу та розробки комп’ютерних та інших цифрових пристроїв із застосуванням методів комп’ютерної схемотехніки, формування уміння застосовувати отриманні знання в процесі аналізу функціонування комп’ютерів.

Третій курс, 5 семестр – 6 кредитів. Екзамен

Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:

  • 141БОК06 Вища математика
  • 141БОК022 Електроніка та мікросхемотехніка

Примітки:

Оцінювання по семестрах не додається

Тема 1. Основи комп’ютерної схемотехніки (2 год).

Тема 2. Типові комбінаційні функціональні вузли (4 год).

Тема 3. Типові послідовнісні функціональні вузли (4 год).

Тема 4. Суматори та арифметико-логічні пристрої (4 год).

Тема 5. Помножувачі двійкових чисел (2 год).

Тема 6. Схемотехніка запам’ятовувальних пристроїв (2 год).

Тема 7. Схемотехніка інтерфейсів периферійних пристроїв. (2 год).

Тема 8. Ієрархічний принцип побудови апаратних та програмних засобів комп’ютерів. Загальний огляд архітектури сучасного ПК (4 год).

Тема 9. Еволюція архітектури мікропроцесорів х86-64. Система команд мікропроцесорів х86-64 (6 год).

Тема 10. Багаторівнева пам'ять комп’ютерів. Адресна та безадресна пам'ять. Зовнішня пам'ять. Організація віртуальної пам’яті. Взаємодія усіх рівнів пам’яті (4 год).

Тема 11. Режими роботи процесора з зовнішніми пристроями. Організація простору введення-виведення. Система переривань. (4 год)

Тема 12. Інтерфейси сучасного персонального комп’ютера. (4 год)

Практичне заняття 1. Моделювання та дослідження складних логічних елементів.

Практичне заняття 2. Дослідження тригерів на логічних елементах.

Практичне заняття 3. Дослідження шифраторів, дешифраторів, мультиплексорів та демультиплексорів.

Практичне заняття 4. Дослідження суматорів, помножувачів, арифметико-логічних пристроїв.

Практичне заняття 5. Дослідження оперативної пам’яті.

Практичне заняття 6. Дослідження системного інтерфейсу персонального комп’ютера за допомогою системних утиліт.

Практичне заняття 7. Дослідження структури та характеристик мікропроцесора сучасного персонального комп’ютера за допомогою системних утиліт.

Практичне заняття 8. Дослідження підсистеми пам’яті персонального комп’ютера.

Практичне заняття 9. Дослідження накопичувачів на жорсткому магнітному диску та підсистеми віртуальної пам’яті за допомогою системних утиліт.

Практичне заняття 10. Дослідження підсистеми введення-виведення персонального комп’ютера за допомогою системних утиліт.

Базова

  1. Схемотехніка електронних систем. У 3 кн. Кн. 2. Цифрова схемотехніка: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржий, В.Я Жуйков та ін. – К.: Вища шк., 2004. – 423 с.
  2. Схемотехніка електронних систем. У 3 кн. Кн. 3. Мікропроцесори та мікроконтролери: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржий, В.Я Жуйков та ін.. – К.: Вища шк., 2004. – 399 с.
  3. Схемотехніка електронних систем. У 3 кн. Кн. 1. Аналогова схемотехніка та імпульсні пристрої: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гуржий, В.Я Жуйков та ін.. – К.: Вища шк., 2004. – 366 с.
  4. Гуржій А.М., Коряк С.Ф., Самсонов В.В., Скляров О.Я. Архітектура, принципи функціонування і керування ресурсами IBM PC: Навч. посібник. Харків: ТОВ «Компанія СМІТ», 2003 – 512 с.
  5. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2006. – 718 с.
  6. Танненбаум Э. Архитектура комп’ютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 844 с.

Допоміжна

  1. Торба А.А. Компьютерная схемотехника: Учебное пособие. – Харьков: ООО «Компания СМИТ», 2007. – 288 с.
  2. Гук М.Ю. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия 3–е издание. Лекции и упражнения. – СПб.: Питер, 2006. - 1072 с.
  3. Поворознюк А.И. Архитектура компьютеров. Архитектура микропроцессорного ядра и системных устройств: Учеб. пособие. Ч.1. – Харьков: Торнадо, 2004. – 355 с.
  4. Митницкий В.Я. Архитектура IBM PC и язык Ассемблера: Учеб. пособие. – М.: МФТИ, 2000. – 148 с.

Координатор Демиденко Максим

Syllabus