Назва дисципліни:
Архітектура комп’ютерів
Шифр за освітньо-професійною програмою:
ППН 03
Курс:
2,3
Семестр:
4,5
Кількість кредитів:
10
Викладач:
Степан Юрійович Скрупський
Мета дисципліни:
сформувати у студентів поглиблені знання із зовнішньої та внутрішньої архітектури комп‘ютерів та мобільних платформ, принципів їхньої роботи; виробити у студентів навички та вміння низькорівневого програмування.
У результаті вивчення навчальної дисципліни студен повинен
знати:
- характеристики комп’ютера на архітектурному та структурному рівнях;
- архітектуру основних пристроїв комп'ютера;
- алгоритми обміну даними між пристроями різного рівня;
- формати і структуру даних, способи адресації команд та операндів, основи складання мікроалгоритмів і мікропрограм;
- особливості архітектури мобільних платформ;
- засоби розробки пристроїв на мобільній платформі.
вміти:
- користуватися мовами опису апаратних і програмних засобів комп’ютерів;
- розробляти архітектуру процесорів на базі арифметико-логічних пристроїв і пристроїв управління з різною організацією;
- розробляти програмні та апаратні засоби обміну даними між процесором і зовнішніми пристроями;
- розробляти архітектуру та мікроалгоритми для комп’ютерів, контролерів та мобільних пристроїв;
- розробляти мікропрограми для мобільних платформ;
- користуватися сучасними засобами для проектування систем на НВІС.
Змістові модулі:
Змістовий модуль 1. Введення в архітектуру комп’ютерів:
Тема 1. Архітектура фон Неймана. Ієрархічний принцип побудови апаратних та програмних засобів комп'ютерів;
Тема 2. Системи команд. Структура і формати команд, етапи їх виконання. Організація програмного управління виконанням програм;
Змістовий модуль 2. Архітектура процесорів:
Тема 1. Призначення, класифікація та характеристики процесорів;
Тема 2. Архітектура арифметико-логічних пристроїв з розподіленою та зосередженою логікою. Особливості архітектури процесорів для обробки чисел з фіксованою та плаваючою комою;
Тема 3. Функції і загальна організація управління. Різновиди управління (централізоване, розподілене, синхронне, асинхронне, комбіноване управління);
Тема 4. Архітектура пристроїв управління з жорсткою та гнучкою логікою; Змістовий модуль 3. Організація пам’яті:
Тема 1. Багаторівнева пам'ять комп’ютерів (надоперативна, оперативна, буферна (кеш) пам’ять);
Тема 2. Організація сторінкової та сегментносторінкової віртуальної пам’яті. Взаємодія усіх рівнів пам’яті. Багатопрограмний режим роботи процесорів. Захист розділів пам’яті;
Змістовий модуль 4. Організація вводу-виводу:
Тема 1. Режими роботи процесора з зовнішніми пристроями. Програмний обмін даними, обробка переривань, організація прямого доступу до пам'яті;
Тема 2. Архітектура засобів вводу-виводу інформації;
Змістовий модуль 5. Введення в мікропроцесорну техніку:
Тема 1. Особливості архітектури мікропроцесорних комплектів різного призначення (однокристальні мікропроцесори, розрядно-модульні комплекти ВІС, мікроконтролери);
Тема 2. Напрямки розвитку архітектури мікропроцесорних систем;
Змістовий модуль 6. Введення в архітектуру мобільних платформ:
Тема 1. Особливості архітектури мобільних платформ різного призначення (мобільні телефони, смартфони, планшети);
Тема 2. Засоби вводу-виводу в мобільних платформах;
Змістовий модуль 7. Розробка мікропрограм для мобільних платформ:
Тема 1. Програмування інтерфейсу взаємодії мобільного пристрою з користувачем;
Тема 2. Розробка інтерфейсу користувацького меню;
Тема 3. Розробка засобів ведення діалогу з користувачем;
Тема 4. Розробка мікропрограм для сенсорного екрана;
Тема 5. Розробка сервісів для мобільних платформ.