Будова та принцип роботи процесора




Скачати 132.44 Kb.
НазваБудова та принцип роботи процесора
Дата конвертації29.03.2014
Розмір132.44 Kb.
ТипДокументы
skaz.com.ua > Інформатика > Документы

Передмова


Метою модульної контрольної роботи №3 з дисципліни “Архітектура комп’ютерів” є перевірка знань студентів з другого та третього розділів навчальної програми. “Архітектура процесора” (теми “Будова та принцип роботи процесора”, “Покоління процесорів”, “Функції АЛП”, “Алгоритми виконання складних операцій в АЛП” та “Функції пристрою керування”) і “ Архітектура системи пам’яті” (теми “Будова системи памяті”, “Класифікація комп’ютерів відповідно до системи пам’яті” та “Механізми підвищення ефективності роботи системи пам’яті”). Дані розділи програми включають велику кількість лекційного матеріалу, а також достатня кількість годин виділена на самостійну роботу студента; також, під час вивчення даного розділу студенти зобов’язані виконати одну практичну роботу.

Тематика даного модуля є наступною:

Номер та назва теми

Загальна кількість годин

З них

Аудиторні заняття

З них

Сам.

роб.с.

Теоретичні

Пр./Лаб.

1

2

3

4

5

6

^ Розділ 3. Архітектура процесора.
















Тема 3.1 Будова та принцип роботи процесора.

4

4

4







Тема 3.2 Покоління процесорів.

4

2

2




2

Тема 3.3 Функції АЛП.

6

2

2




4

Тема 3.4 Алгоритми виконання складних операцій в АЛП.

10

4

4




6

Тема 3.5 Функції пристрою керування.

8

8

6

2




Всього по даному розділу

32

20

18

2

12

^ Розділ 4. Архітектура системи пам’яті.
















Тема 4.1 Будова системи памяті.

6

4

4




2

Тема 4.2 Класифікація комп’ютерів відповідно до системи пам’яті.

6

2

2




4

Тема 4.3 Механізми підвищення ефективності роботи системи пам’яті.

8

6

6




2

^ Модульна контрольна робота №3

2

2

2







Всього по даному розділу

22

14

14




8


На виконання практичних і лабораторних робіт виділено 2 години.



п/п

Назва та номер розділу

Назва тем та номер практичних робіт

К-сть

годин

1

Розділ 3. Архітектура процесора.

Пр.р. №4 “Мікропрограмний автомат”

2


На самостійне вивчення матеріалу з даного модуля виділено 20 аудиторних годин, під час яких необхідно розглянути наступні теми:

теми

Назва теми

Зміст питань, що виносяться на опрацювання

^ Кіль- кість годин

Підручник, сторінка

3.2

Архітектура однокристальних мікропроцесорів старших поколінь

Принципи побудови та роботи перших процесорів для персональних комп’ютерів.

Способи збільшення їх продуктивності.

2

(2)с.137-184

3.3

Алгоритми виконання елементарних функцій в АЛП

Приклади виконання елементарних операцій. Виконання складних операцій на основі простих.

4

(1)с.226-229

3.4

Використання мови VHDL для проектування комп’ютерних систем

Особливості мови VHDL та приклади її використання при проектуванні елементів комп’ютерної техніки.

6

(1)с.249-277

4.1

Побудова модулів ОЗП та ПЗП.

Принцип побудови та функціонування модулів пам’яті. Збільшення продуктивності пам’яті.

6

(2)с.213-217

4.2

4.3

Апаратні засоби кешування 32-розрядних ЕОМ

Використання апаратних засобів для збільшення продуктивності комп’ютерної системи на основі кешування даних.

2

(3)с.33-45

Після вивчення матеріалу даного модуля

Після вивчення даного розділу студенти повинні знати:

  • Будову процесора;

  • Принцип роботи процесора;

  • Операції, які може виконувати процесор;

  • Тенденції розвитку архітектури процесорів;

  • Будову та призначення АЛП;

  • Процес виконання операцій в АЛП;

  • Будову та призначення пристрою керування;

  • Особливості та види пристроїв керування;

  • Складові елементи системи пам’яті;

  • Призначення та будову ОЗП;

  • Призначення та будову ПЗП;

  • Основні характеристики пам’яті;

  • Будову та особливості архітектури Джона фон Неймана;

  • Будову та особливості гарвардської архітектури;

  • Призначення, будову та особливості роботи кеш-пам’яті;

  • Особливості архітектури віртуальної пам’яті;

  • Призначення та види RAID-масивів;


Студенти повинні вміти:

  • Складати алгоритми виконання складних команд в АЛП;

  • Виконувати побудову пристрою керування;

  • Визначати об’єм ОЗП та ПЗП;

  • Нарощувати розрядність основної пам’яті;

  • Нарощувати ємність основної пам’яті;

  • Будувати RAID-масиви;


Завдання модульної контрольної роботи складено у 10 варіантах, кожен з яких містить 14 завдань, які поділені на тестову, теоретичну та практичну частини. Завдання кожного варіанту викладені у тій же послідовності, за якою вивчалися теми розділу.

Тестова частина складається із 8 запитань, до кожного з яких наводиться 4 варіанти відповідей, одна з яких є вірною. За правильну відповідь на кожне запитання студент може отримати по 0,5 бала, тому максимальна оцінка за виконання завдань цього рівня становить 4 бали.

Теоретична частина модульної контрольної роботи складається з 4 запитань. Запитання №9 передбачає дати визначення основним поняттям і термінам із вказаних розділів програми та оцінюється у 1 бал.

Запитання №10 передбачає навести структуру, характеристику та сфери застосування однієї з систем комп’ютерної техніки. Дане завдання оцінюється в 2 бали.

Завдання №11 також є теоретичним і при відповіді на нього студентам потрібно буде проявити поглиблені знання з даних розділів навчальної програми. Дані запитання здебільшого стосуються внутрішньої будови комп’ютера та роботи з пам’яттю і оцінюються у 3 бали.

Завдання №12 передбачає дати порівняльну характеристику певним типам архітектур комп’ютера стосовно певних компонентів. Такі запитання оцінюються у 3 бали.
Перелік запитань №9, 10, 11, 12:

  1. Дайте визначення поняттю «ОЗП»

  2. Дайте визначення поняттю «Архітектура комп’ютера» з точки зору системи пам’яті.

  3. Які типи пам’яті, залежно від способу доступу до інформації, вам відомі.

  4. Наведіть правила організації кеш-пам’яті та основної пам’яті, що забезпечують їх ефективну взаємодію.

  5. Дайте визначення поняттю «Ядро мікросхеми пам’яті»

  6. Наведіть принципи, що покладені в основу побудови пристрою мікропрограмного керування.

  7. Опишіть принцип розміщення елементів пам’яті на прикладі ядра мікросхеми пам’яті.

  8. Поясніть принцип роботи кеш-памяті з прямим відображенням.

  9. За якою формулою можна розрахувати інформаційну ємність ОЗП.

  10. Опишіть зміст поняття «коефіцієнт попадань» при оцінці ефективності роботи кеш-пам’яті.

  11. Які структури процесора вам відомі, дайте їм порівняльну характеристику.

  12. Опишіть, як функціонує інтерфейсна логіка мікросхеми пам’яті.

  13. Дайте визначення поняттю «кеш-пам'ять»

  14. Вкажіть, які типи ПЗП за способом програмування вам відомі.

  15. Опишіть принцип роботи АЛП типової структури.

  16. Опишіть типи архітектур флеш пам’яті

  17. Дайте визначення поняттю «ПЗП»

  18. Якими способами можна виконувати запис інформації у флеш пам'ять.

  19. Дайте порівняльну характеристику ОЗП статичного та динамічного типів.

  20. Наведіть принцип організації флеш пам’яті.

  21. Дайте визначення поняттю «флеш пам'ять»

  22. Опишіть поняття «коефіцієнт промахів» при оцінці ефективності кеш-пам’яті.

  23. Опишіть процес програмування PROM.

  24. Опишіть переваги та недоліки типів пам’яті, що відносять до класів ROM та NVRWM.

  25. Наведіть визначення поняттю «ефект тунелювання».

  26. Як ви розумієте поняття «принцип просторової локальності» у кеш-пам’яті.

  27. Опишіть процес програмування та стирання інформації у EPROM.

  28. Наведіть структуру та опишіть переваги та недоліки Гарвардської архітектури комп’ютера.

  29. Опишіть призначення концепції RAID.

  30. У чому полягає спосіб зворотнього запису у кеш-пам'ять.

  31. Які методи побудови логіки керуючих сигналів пристрою керування вам відомі, дайте їм порівняльну характеристику.

  32. Опишіть процес нарощування ємності основної пам’яті. Наведіть структурну схему.

  33. Як ви розумієте поняття «принцип часової локальності» у кеш-пам’яті.

  34. Дайте визначення поняттю «надлишковість у RAID масивах».

  35. Наведіть структуру та опишіть переваги та недоліки архітектури фон Неймана.

  36. Наведіть основні характеристики пам’яті, які впливають на швидкодію.

  37. Вкажіть, як реалізовані мікросхеми пам’яті у інтегральних схемах.

  38. Опишіть, у чому полягає спосіб наскрізного запису у кеш-пам'ять.

  39. Наведіть методи проектування пристрою керування із жорсткою логікою.

  40. Опишіть процес нарощування розрядності основної пам’яті. Наведіть структурну схему.


Практична частина модульної контрольної роботи також складається з двох завдань.

Завдання №13 вимагає провести арифметичні та логічні операції на основі елементарних операцій комп’ютера та алгоритмів. Дане завдання оцінюється у 3 бали.

Завдання №14 передбачає побудову структур та визначення вхідних та вихідних сигналів внутрішніх складових компютера. Це завдання оцінюється у 4 бали.
Приклади завдань № 11, 12:

  1. Опишіть метод пректувння пристрою керування на основі синхронних елементів часової затримки.

  2. Опишіть загальний принцип роботи комірки флеш пам’яті.

  3. Опишіть поняття «розшарування пам’яті». Наведіть його призначення та зобразіть структурну схему такого типу пам’яті.

  4. Опишіть усі пристрої, що входять до складу процесора.

  5. Наведіть та опишіть послідовності сигналів, які генерує контролер послідовності мікрокоманд пристрою мікропрограмного керування.

  6. Порівняйте повністю асоціативну кеш-пам’ять з множинною асоціативною кеш-пам’яттю.

  7. Опишіть порядок роботи відомих Вам алгоритмів виконання множення за допомогою елементарних операцій АЛП. Наведіть приклади виконання таких операцій.

  8. Наведіть багаторівневу структуру пам’яті комп’ютера та опишіть кожен тип пам’яті.

  9. Наведіть визначення поняттю «АЛП» та охарактеризуйте його класифікації.

  10. Наведіть структурну схему ОЗП статичного типу з багаторозрядною організацією та на її основі опишіть процес запису та читання даних.

  11. Опишіть порядок роботи відомих Вам алгоритмів виконання множення за допомогою елементарних операцій АЛП. Наведіть приклади виконання таких операцій.

  12. Дайте порівняльну характеристику способам обробки даних в АЛП, використавуючи їх структурні схеми.

  13. Наведіть структурну схему взаємодії пристрою керування з іншими вузлами комп’ютера та опишіть усі сигнали зображені на схемі.

  14. Порівняйте кеш-пам’ять з прямим відображенням та повністю асоціативну кеш-пам’ять.

  15. Дайте порівняльну характеристику пристроїв керування із жорсткою логікою та пристроїв мікропрограмного керування.

  16. Дайте порівняльну характеристику масивам надлишковості RAID.

  17. Дайте характеристику пам’яті з послідовним доступом.

  18. Наведіть структурну схему пристрою керувння із жорсткою логікою. Опишіть призначення кожного його елемента та сигналу.

  19. Дайте характеристику пам’яті з довільним доступом.

  20. Дайте порівняльну характеристику архітектурі фон Неймана та гарвардській архітектурі, використовуючи їх структурні схеми.


Таким чином, за виконання контрольної роботи студент максимально може отримати 20 балів. Зважаючи на той факт, що на самостійне вивчення студенту відводиться майже однакова кількість годин, порівняно з аудиторними, то додатково 5 балів студент можуть отримати за результатами поточної успішності, і 5 балів – за результатами перевірки знань студентів із тем, що винесені на самостійне опрацювання. Бали за виконання практичних та лабораторних робіт до першого модуля не нараховуються, оскільки вони відсутні у навчальній програмі При цьому додатковий бал за результатами поточної успішності обчислюється як

^ СПО(середня поточна оцінка)/2.



Отже, максимально модульна оцінка за результатами даного модуля може становити 30 балів, що відповідає вимогам положення «Про модульно-рейтингову систему організації і контролю навчального процесу»
^

При оцінюванні робіт студентів бали можуть зніматись за:


  • неакуратне оформлення відповіді на завдання – 0,1 – 0,3 бала;

  • виправлення відповідей до тестових завдань – 0,2 – 0,3 бала.

  • необґрунтовану відповідь – 0,2 – 2 бала;

  • неповну відповідь – 0,5 – 3 бала;

  • синтаксичні та орфографічні помилки – 0,1 – 0,2 бала;


Список літератури

  1. Мельник А.О. “Архітектура комп’ютера”. Наукове видання. – Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.

  2. Мікропроцесорна техніка. Підручник /Ю.Якименко, Т.О. Терещенко. 2-ге вид., переробл. та допповн. – К.: ІВЦ “Видавництво “Політехніка””; “Кондор”, 2004. – 440с.

  3. Гуржій А.М., Коряк С.Ф., Самсонов В.В., Скляров О.Я. Архітектура, принцип функціонування і керування ресурсами ІВМ РС: Навч. посібник. Харків: ТОВ “Компанія СМІТ”, 2003. – 512с.

  4. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов. – СПб.: Питер., 2004. – 668 .с.: ил.

  5. Сергиенко А.М. VHDL для проектирования вычислительных устройств. – К.: ЧП “Корнейчук”, ООО “ТИД “Д”, 2003. – 208с.

  6. В.М. Локазюк, Ю.Г. Савченко. Надійність, контроль, діагностика і модернізація ПК. Посібник.

  7. Шаповал О.А. Електроніка і мікросхемотехніка (Мікропроцесорні засоби та системи). Навчальний посібник.

  8. Інформатика. Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник. – К.: Каравела, 2004. – 464с.

  9. Галисеев Г.В. Ассемблер IBM PC. Самоучитель.: - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 304с.: ил.

  10. Уилкинсон Б. “Основы проектирования цифровых схем”.: Пер.с англ. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 320 с.

  11. В.В.Коштоєв, К.К.Кіпіані “Основы прикладной теории цифровых автоматов”: Тбілісі, 1998 – 155с.

  12. Глухов В.С., Голембо В.А. Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни "Прикладна теорія цифрових автоматів": Львів: ДУ "ЛП", 1995. – 145 с.

  13. Яцків В. В., Яцків Н. Г. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Прикладна теорія цифрових автоматів”: Тернопіль: Економічна думка, 2005. – 60 с.

  14. Іщеряков С.М. Компютерна схемотехніка: Навчально-методичний посібник. /Частина 1/ – Івано-Франківськ: Видавництво ІМЕ, 2004. – 100 с.

  15. Іщеряков С.М. Компютерна схемотехніка: Навчально-методичний посібник. /Частина 2/ – Івано-Франківськ: Видавництво ІМЕ, 2004. – 100 с.

  16. Суэмацу Е. Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство. – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002 – 256с.

  17. Зубков С.В. Assembler для DOS, Windows и UNIX. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2006 – 608с.

  18. http://uk.wikipedia.org – вільна енциклопедія

  19. http://www.znannya.org – портал дистанційного навчання

  20. http://www.nrpk.lviv.ua/druk/temp/polozh_100baliv.htm - Положення «Про модульно-рейтингову систему організації і контролю навчального процесу»

Схожі:

Будова та принцип роботи процесора icon1. призначення, технічна характеристика, загальна будова І принцип роботи двигуна утд-20
Призначення, технічна характеристика, будова, принцип роботи систем живлення двигуна паливом І привода управлінням подачі палива
Будова та принцип роботи процесора iconПринципи навчання
Належать: принципи науковості, принцип систематичності та послідовності, принцип свідомості й активності, принцип доступності, принцип...
Будова та принцип роботи процесора iconКолективного захисту
Призначення, технічна характеристика, загальна будова І принцип роботи системи ппо І правила користування
Будова та принцип роботи процесора iconОпорний конспект заняття з військово-технічної підготовки зі студентами по вос 021000 тема №5
Призначення, технічна характеристика, загальна будова І принцип роботи гусеничного рушія
Будова та принцип роботи процесора iconУрок №11 тема. Призначення І використання основних математичних,...
Статистичних І фінансових функцій; сформувати навички аналізувати да­ні за допомогою функцій табличного процесора
Будова та принцип роботи процесора icon1. 1 Мета І обсяг курсової роботи
Функціональне призначення вузла та принцип його роботи. Обґрунтування призначення посадок
Будова та принцип роботи процесора iconЯкі ви знаєте функції управління?
Яке твердження характеризує принцип делегування повноважень – принцип відповідності прав обов’язкам
Будова та принцип роботи процесора iconТекстовий процесор ms word Знайомство з текстовим процесором Word
Ознайомлення з текстовим процесором Word. Придбання практичних навичок з найпростіших дій з процесором: запуск процесора, відкривання,...
Будова та принцип роботи процесора iconВ основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування,...
Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма І т д. Програма це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності...
Будова та принцип роботи процесора iconКонспект з предмету будова автомобіля. Загальна будова автомобіля Автомобіль
Автомобіль– це транспортний засіб призначений для перевезення вантажу І людей по без рельсовим дорогам
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2015
звернутися до адміністрації
skaz.com.ua
Головна сторінка