Рабочая программа дисциплины периферийные устройства ЭВМ направление подготовки

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Факультет компьютерных наук и информационных технологий
УТВЕРЖДАЮ

___________________________

"__" __________________20__ г.

Рабочая программа дисциплины

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

230100 – Информатика и вычислительная техника

Сети ЭВМ и телекоммуникации

Магистр
Форма обучения

Очная

Саратов,

1. Цели освоения дисциплины

2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

Для изучения дисциплины необходимы знания и умения в области:

• 
  электротехники и электроники;
  
• 
  системного программного обеспечения;
  
• 
  аппаратно-программной организации ЭВМ;
  
• 
  теории операционных систем.
  

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

• 
  способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
  
• 
  способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
  
• 
  использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);
  
• 
  способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
  
• 
  способен к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ОК-7).
  
• 
  применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
  
• 
  разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий (ПК-3);
  
• 
  формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);
  
• 
  применять современные технологии разработки программных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК-6);
  
• 
  организовывать работу и руководить коллективами разработчиков аппаратных и/или программных средств информационных и автоматизированных систем (ПК-7).
  

• 
  знать:
  

• 
  принципы обмена информацией между цифровыми функциональными узлами в ЭВМ и системах;
  
• 
  физические основы схемотехники сопряжения цифровых устройств;
  
• 
  классификацию, характеристики и назначение интерфейсов периферийного устройств;
  
• 
  способы подключения и управления периферийными устройствами в ЭВМ и системах;
  
• 
  принципы построения структурных, функциональных и принципиальных схем сопряжения цифровых измерительных устройств;
  

• 
  уметь:
  

• 
  квалифицированно оценивать область применения конкретных интерфейсов сопряжения цифровых функциональных узлов;
  
• 
  грамотно использовать интерфейсы сопряжения цифровых функциональных узлов при решении практических задач;
  
• 
  осуществлять обоснованный выбор стандартного периферийного оборудования;
  
• 
  разрабатывать алгоритмы управления стандартным и специализированным периферийным оборудованием;
  

• 
  владеть:
  

• 
  методами проектирования устройств, подключаемые к различным интерфейсам ЭВМ;
  
• 
  навыками проектирования программных систем, управляющих периферийным оборудованием;
  
• 
  методами поиска источников научно-технической информации в области схемотехники интерфейсов сопряжения цифровых функциональных узлов;
  
• 
  методиками сбора, переработки и представления научно-технических материалов по результатам исследований к опубликованию в печати, а также в виде обзоров, рефератов, отчётов, докладов и лекций.
  

4. Структура и содержание дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

1. Организация системы ввода-вывода вычислительной системы

   1. Основы архитектурной организации вычислительных сис­тем

2. Организация вычислительной системы. Элементы вычислительного ядра и системы ввода-вывода

3. Принципы организации систем ввода-вывода

2. Способы обмена информацией между устройствами и реализация аппаратных интерфейсов вычислительных систем

   1. Синхронный и асинхронный обмен данными

2. Организация обмена в режиме прямого доступа к памяти

3. Аппаратные интерфейсы и интерфейсные системы

4. Технические особенности реализации аппаратных интерфейсов

3. Малые периферийные интерфейсы и универсальная последовательная шина

   1. Интерфейс RS-232

2. Интерфейс SPI

3. Интерфейс Centronics

4. Интерфейс USB

4. Контроллерные сети

   1. Интерфейс RS-485

2. Интерфейс 1-Wire

3. Интерфейс I²C

4. Интерфейс CAN

5. Приборный интерфейс GPIB

5. Системные и внутрисистемные интерфейсы

   1. Системные интерфейсы ЭВМ

2. Интерфейсы ISA

3. Интерфейсы PCI и PCI Express

4. Внутрисистемный интерфейс AMBA

5. Интерфейсы подключения оперативной памяти

6. Сетевые и беспроводные интерфейсы

   1. Сетевой интерфейс Ethernet

2. Беспроводной сетевой интерфейс Wi-fi

3. Персональные беспроводные сети

4. Интерфейсы ближнего взаимодействия

7. Высокопроизводительные стандартные периферийные интерфейсы

   1. Интерфейсы SCSI и SAS

2. Интерфейсы PATA и SATA

3. Интерфейсы USB и FireWire

8. Классификация и характеристики периферийных устройств

   1. Системные периферийные устройства

2. Стандартны периферийные устройства

3. Специализированные периферийные устройства

5. Образовательные технологии

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

1. 
   Таненбаум, Эндрю С. Архитектура компьютера. 5-е изд. — СПб. Питер, 2010 – ISBN 978-5-469-01274-0.
   

1. 
   Ключев А.О., Ковязина Д.Р., Петров Е.В., Платунов А.Е. Интерфейсы периферийных устройств. Учебное пособие – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2010. – 290 с.
   

URL: http://window.edu.ru/resource/751/72751

2. 
   Белов А. В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR. 2-е изд. – Санкт-Петербург: Наука и техника, 2010 – 527 с. – ISBN 978-5-94387-808-4.
   
3. 
   Таненбаум, Эндрю С. Компьютерные сети. 4-е изд. — СПб. Питер, 2007 – ISBN 978-5-318-00492-6.
   
4. 
   Ключев А.О., Ковязина Д.Р., Кустарев П.В.,. Платунов А.Е Аппаратные и программные средства встраиваемых систем – Санкт-Петербург: , 2010. – 290 с. URL: http://books.ifmo.ru/book/575/book_575.htm
   

5. 
   Ключев А.О., Кустарев П.В., Ковязина Д.Р., Петров Е.В. Программное обеспечение встроенных вычислительных систем – Санкт-Петербург: , 2009. – 212 с.
   

URL: http://window.edu.ru/resource/411/63411

(дата обращения 01.06.2013)

6. 
   Гук М. Аппаратные интерфейсы IBM PC : Энциклопедия. -2-е изд. – СПб.: Питер, 2003. – 922 с. – ISBN 5-318-00047-9.
   
7. 
   Вахлаева К. П., Савин А. Н., Федорова А. Г. Организация и программная модель процессора Intel 8086: учебное пособие для студентов вузов – Саратов: ИЦ "Наука", 2013 – 55 с.
   
8. 
   Бройдо В. Л., Ильина. О. П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник 2-е изд. – СПб.: Питер, 2009 – ISBN 978-5-388-00384-3.
   
9. 
   Радиотехнические цепи и сигналы / С.И. Баскаков. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 462 с. – ISBN 5-06-003843-2.
   
10. 
    Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых приложений: учеб. пособие / А.Е. Васильев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 298 с. – ISBN 978-5-9775-0052-4.
    
11. 
    I2C Bus. URL: http://www.i2c-bus.org (дата обращения 01.06.2013)
    
12. 
    I2C-bus specification and user manual (Rev. 03, 06/2007) // NXP Semiconductors. 2006.
    

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

Для проведения семинарских занятий необходимы маркерная доска, проектор с возможностью подключения специально подготовленного ноутбука с демонстрационным программным обеспечением, беспроводной доступ к интернет.

Для проведения лабораторных занятий необходимы маркерная доска, компьютер с проектором, интернет, демонстрационные программно-аппаратные стенды и средства разработки для них, из числа необходимых ресурсов информационного обеспечения.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учётом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» и программе подготовки «Сети ЭВМ и телекоммуникации».

Программа одобрена на заседании кафедры дискретной математики и информационных технологий от «20» мая 2013 года, протокол № 16.