Программа Интерфейсы периферийных устройств ВМКСиС

УДК 004(073)
ББК
Кононов О.А. Рабочая программа дисциплины «Интерфейсы периферийных устройств» по
специальности 230101.65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети – СПб.:
СУРАО, 2013. - _____ с.
Рабочая программа составлена в соответствии с содержанием и требованиями
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
(Регистрационный номер N 224 тех / дс от 27 марта 2000г.).).
Рабочая программа утверждена в рамках ООП по специальности 230101.65
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» на заседании ученого ученого
совета института Протокол № _09-12_ от «_26_»_июня_2013 г.
Председатель ученого совета АНО ВПО «Смольный институт Российской академии
образования»
Б.Я. Советов
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методического совета
института. Протокол № _6_ от «_13_»_июня_2013 г.
Председатель УМС
А.П. Шарухин
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании совета факультета Информационных
технологий. Протокол № _9-12 от «_23_»___мая___2013 г.
Председатель ученого совета факультета
О.А.Кононов
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры информационных систем.
Протокол № 9 от «_23_»___мая___2013 г.
Заведующий кафедрой
О.А.Кононов
2
Выписка из ГОС ВПО РФ
СД.06 ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ общее число часов: 170
Согласно учебного плана по специальности 230101 (220100) «Вычислительные
машины, комплексы, системы и сети дисциплина Интерфейсы периферийны устройств
входит в цикл специальных дисциплин.
3
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Основными задачами изучения дисциплины являются:дать студентам
представление об основных способах обмена информацией между ядром ПЭВМ и
периферийными устройствами и наиболее распространенных системных и
связных интерфейсах, а также об основных видах периферийных устройств и
способах их подключения.
2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
В результате обучения студенты должны:
иметь представление:
—
о тенденциях и перспективах развития ПУ и интерфейсов ЭВМ;
знать:
—
физические принципы работы и технические характеристики
основных видов периферийных устройств, кодирование и форматы данных,
применяемые в этих устройствах, назначение и принципы функционирования
контроллеров, принципы обмена информацией между периферийными
устройствами (ПУ) и процессором, назначение, области применения и
технические характеристики основных видов связных и системных интерфейсов;
уметь:
—
выбирать необходимое периферийное оборудование и вид
интерфейса, разрабатывать функциональные схемы контроллеров, реализовывать
программы управления работой различных ПУ в соответствии со стандартными
протоколами обмена, пользоваться стандартной терминологией;
иметь навыки:
—
разработки простейших контроллеров ПУ, опыт чтения и понимания
справочной литературы по периферийным устройствам и интерфейсам ЭВМ.
Информационное образование современного специалиста по специальности
«Информационные системы и технологии» включает изучение вопросов
администрирования информационных систем, что позволяет влиять на воспитание
у студентов информационной культуры, включающей в себя:
-знания и умения в области информационных технологий;
-знания юридических и этических норм в этой сфере;
-умение работать с различными видами информации;
-умение извлекать информацию из различных источников (от
периодической печати до электронных коммуникаций);
-умение логически мыслить;
-умение свободно работать на персональном компьютере.
Курс, соответствующий данной программе, должен содержать лекции,
практические занятия в аудитории, индивидуальные занятия студентов с
преподавателем, тесты и контрольные работы, практические работы на ПК,
4
самостоятельную работу студентов.
Целью практических занятий является закрепление теоретического
материала и выработка умения правильно решать поставленные задачи для
последующего применения знаний в практических приложениях.
Целью самостоятельной работы и комплекса контрольных мероприятий
является проверка уровня усвоения студентом теоретических положений и
приобретенных практических навыков.
Требования к знаниям и умениям по ранее изученным дисциплинам:
владеть базовыми понятиями информатики и вычислительной техники,
программировать на одном из языков высокого уровня (Си, Паскаль), иметь опыт
пользовательской работы с ОС.
5
3. ОБЪЕМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ
УЧЕБНОЙ РАБОТЫ, ПО РАЗДЕЛАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
для очной формы обучения
ВИД УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
ВСЕГО
Общая трудоёмкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Практические и лабораторные занятия
Самостоятельная работа
170
88
48
40
82
ЧАСОВ
ПО
СЕМЕСТРАМ
6
7
90
80
44
44
24
24
20
20
36
46
Расч-граф. работы, домашние задания и (или)
другие виды самостоятельной работы
Вид итогового контроля (зачёт, экзамен)
экзамен
для заочной формы обучения
ВИД УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
ВСЕГО
Общая трудоёмкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Практические и лабораторные занятия
Самостоятельная работа
170
18
14
4
152
ЧАСОВ
ПО
СЕМЕСТРАМ
9
170
18
14
4
152
Расч-граф. работы, домашние задания и (или)
другие виды самостоятельной работы
Вид итогового контроля (зачёт, экзамен)
6
экзамен
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Объем и распределение часов дисциплины по разделам, темам и видам
занятий
для очной формы обучения
Количество часов
Аудиторные занятия
№
ДЕ
1
2
3
4
5
6
7
8
Наименование разделов и тем
Введение
Тема 1:Способы и средства
связи устройств в
вычислительных системах
Тема 2:Системные и связные
интерфейсы
Тема 3:Устройства
отображения информации
(дисплеи)
Тема 4:Средства
документирования
алфавитно-цифровой и
графической информации
Тема 5:Методы и средства
ввода графической
информации
Тема 6:Устройства связи
вычислительных систем
Тема 7:Устройства ввода и
вывода аналоговой
информации
Тема 8:Внешние
запоминающие устройства
Заключение
Итого
Самостоя
Лаборатор
Практичес тельная
Лекции
ные
кие занятия работа
занятия
2
4
9
6
9
6
10
9
8
10
9
6
6
6
15
6
10
15
6
10
10
48
40
82
Компьютерный практикум
Лабораторная работа 1.. Графический контроллер
Лабораторная работа 2.. Интеллектуальный графический контроллер
Лабораторная работа 3. Контроллер цветного графического дисплея
Лабораторная работа 4. Акустический кодирующий планшет
7
Лабораторная работа 5. Планшетный графопостроитель
Лабораторная работа 6. Накопитель на гибком магнитном диске
Лабораторная работа 7. Система ввода аналоговой информации
Лабораторная работа 8. Система вывода аналоговой информации
для заочной формы обучения
Количество часов
Аудиторные занятия
№
ДЕ
1
2
3
4
5
6
7
8
Наименование разделов и тем
Введение
Тема 1:Способы и средства
связи устройств в
вычислительных системах
Тема 2:Системные и связные
интерфейсы
Тема 3:Устройства
отображения информации
(дисплеи)
Тема 4:Средства
документирования
алфавитно-цифровой и
графической информации
Тема 5:Методы и средства
ввода графической
информации
Тема 6:Устройства связи
вычислительных систем
Тема 7:Устройства ввода и
вывода аналоговой
информации
Тема 8:Внешние
запоминающие устройства
Заключение
Итого
Самостоя
Лаборатор
Практичес тельная
Лекции
ные
кие занятия работа
занятия
2
0,5
10
2
20
2
2
20
2
20
2
20
2
20
2
2
2
20
20
0,5
14
8
4
152
4.2 Содержание разделов дисциплины
1. Введение.
Предмет дисциплины, её объём, содержание и связь с
другими дисциплинами учебного плана. Обзор литературы по
курсу.
2. Способы и средства связи устройств в вычислительных
системах
Место системы ввода-вывода в составе вычислительной
системы и её структура. Понятие об интерфейсе. Основные
принципы управления ПУ. Способы обмена информацией между ПУ
и другими узлами ЭВМ. Контроллеры ПУ, их назначение,
основные функции и техническая реализация.
3. Системные и связные интерфейсы
Классификация,
основные
параметры
и
технические
характеристики интерфейсов ввода-вывода. Основные процедуры
(фазы) интерфейсов. Системные интерфейсы ISA, EISA, PCI,
SCSI, VLB. Связные интерфейсы Centronics, RS-232C, RS-423,
RS-432. Приборные интерфейсы GPIB, CAMAC и др. Краткая
характеристика других интерфейсов и тенденции их развития.
4. Устройства отображения информации (дисплеи)
Основные физические принципы работы дисплеев. Методы
формирования изображения в различных дисплеях. Дисплейные
процессоры. Структуры и интерфейсы дисплеев.
5.
Средства
документирования
алфавитно-цифровой
и
графической
информации
Печатающие
устройства
принципы
действия,
классификация и основные виды. Взаимодействие основных
электромеханических узлов. Функции и состав контроллера,
структура и состав основных команд. Особенности работы в
графическом режиме. Планшетные, рулонные и растровые
графопостроители, структура, состав, взаимодействие узлов,
системы команд.
6. Методы и средства ввода графической информации
Кодирующие планшеты. Устройства указания элементов
изображения на экране дисплея (световое перо, мышь,
джойстик и др.). Сканеры и специальные устройства.
7. Устройства связи вычислительных систем
Устройства обмена последовательным кодом. Модемы и
сетевые контроллеры - основные принципы кодирования и
обработки данных, структура, состав и принципы управления.
Методы и устройства комплексирования вычислительных систем.
8. Устройства ввода и вывода аналоговой информации
9
Структура и назначение узлов систем ввода-вывода
аналоговой информации. Основные методы преобразования и
кодирования аналоговых сигналов. Статические и динамические
ошибки и методы их уменьшения. Способы обмена информацией с
ЭВМ.
9. Внешние запоминающие устройства
Физические принципы действия магнитных и оптических
накопителей
информации.
Методы
кодирования
и
защиты
информации. Классификация, состав и устройство накопителей
на магнитных дисках и лентах. Физическая и логическая
структура записей. Интерфейсы накопителей. Назначение,
структура
и
основные
команды
контроллеров.
Файловые
серверы.
Разновидности,
технические
характеристики
и
устройство оптических накопителей информации.
10. Заключение.
Перспективы развития существующих и возможные области разработки
новых периферийных устройств.
10
4.3.
Рекомендуемые информационные источники.
4.3.1. Рекомендуемая литература:
а а) основная литература:
1. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. СПб.: Питер, 2007.- 844 с
2. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. -СПб: Питер, 2002. – 528 с.
б) дополнительная литература:
1. Кулаков В. Программирование на аппаратном уровне. 2-е издание СПб: “Питер”, 2003.
2. Новиков Ю.,
Калашников О.,
Гуляев С.
Разработка устройств
сопряжения - М.: Эком, 1998
3. Ключев А.О., Ковязина Д.Р. и др. Интерфейсы периферийных устройствСанктПетербург: СПбГУ ИТМО, 2010. - 294 с
4. Мячев А.А., Степанов В.Н., Щербо В.К Интерфейсы систем обработки данных:
Справочник; Под ред. А.А. Мячева. М.: Радио и связь. 1989. 416 с.
5. Хаммел Р.Л. Последовательная передача данных: Руководство для программиста: Пер. с
англ. М.: Мир, 1996. 752 с.
6. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. 7-е изд. М.: Мир, 2009. -704 с
4.3.2 Периодическая литература (журналы)
1. «Информационные технологии»;
2. «Открытые системы»;
3. «Мир ПК»
4.3.3 Адреса сайтов в сети Интернет, где находится информация по
содержанию дисциплины и необходимая литература.
1. http://www.ibm.com
2. http://www.efo.ru
3. http://www.electrosnab.ru
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным
стандартом
высшего
профессионального
образования
230201.65 Информационные системы и технологии.
11
по
специальности
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ) ПРЕПОДАВАТЕЛЯМ
Преподавание дисциплины «Интерфейсы периферийных устройств»
предусматривает:
- лекции;
- проведение лабораторных работ;
- использование компьютерных программ;
- опрос;
- консультации преподавателей;
- самостоятельная работа студентов.
Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы,
выводя студентов к завершению изучения учебной дисциплины на её высший
уровень.
Содержание
лекции
должно
отвечать
следующим
дидактическим
требованиям:
- изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;
- логичность, четкость и ясность в изложении материала;
Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать
существующие в педагогической науке и используемые на практике варианты
лекций, их дидактические и воспитывающие возможности, а также их
методическое место в структуре процесса обучения.
Изучение дисциплины начинается с установочных лекций, в которых
раскрываются важнейшие фундаментальные закономерности курса, затем
выдаются
варианты
контрольных
работ.
Теоретическая
подготовка
к
контрольным работам и выполнение их является самостоятельной работой
студентов.
Семинары и практические занятия всегда идут за лекциями и проводятся в
сессию. При проведении их, так же как и при чтении лекций, рекомендуется
пользоваться не только аналитическим методом связей между явлениями, но и
графическим (диаграммами, графиками, схемами , рисунками).
Лабораторные занятия «венчают» проработку важнейших тем курса,
12
поэтому включают и теорию, и приобретение навыков экспериментального
исследования и освоения современных приборов,
результаты,
и умение обрабатывать
и делать соответствующие выводы и заключения. Лабораторная
работа оформляется письменным отчетом с включением математической
обработки результатов эксперимента.
Заканчивается лабораторная работа защитой в форме диалога студента с
преподавателем.
Такая
форма
повышает
обучающегося.
13
коммуникативные
навыки
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ И
ПРОВЕДЕНИЮ ЛЕКЦИИ
Лекции
составляют
основу
теоретического
обучения
и
дают
систематизированные основы научных знаний по дисциплине, раскрывают
состояние
и
перспективы
развития
соответствующей
области
науки,
концентрируют внимание обучающихся на наиболее сложных и узловых
вопросах,
стимулируют
их
активную
познавательную
деятельность
и
способствуют формированию творческого мышления.
Ведущим методом в лекции выступает устное изложение учебного
материала, сопровождающееся демонстрацией видеофильмов, схем, плакатов,
показом моделей, приборов, макетов, использование мультимедиа аппаратуры.
Лекции читаются заведующими кафедрой, профессорами, доцентами и
старшими преподавателями, как правило, для лекционных потоков. В порядке
исключения к чтению лекций допускаются наиболее опытные преподаватели и
ассистенты, имеющие учёную степень или педагогический стаж не менее пяти
лет.
Лекция является исходной формой всего учебного процесса, играет
направляющую и организующую роль в самостоятельном изучении предмета.
Важнейшая роль лекции заключается в личном воздействии лектора на
аудиторию.
Подготовка
преподавателем
лекции
структуры
непосредственно
рабочего
начинается
лекционного
курса
с
разработки
по
конкретной
дисциплине. Руководством здесь должна служить рабочая программа. Учебный
план и рабочая программа служат основой разработки рабочего лекционного
курса.
Количество лекций определяется с учетом общего количества часов,
отведенных для лекционной работы.
Основные требования к лекции:
 Глубокое научное содержание;
 Творческий характер;
14
 Информационная насыщенность;
 Единство содержания и формы;
 Логически стройное и последовательное изложение;
 Яркость изложения;
 Учёт характера и состава аудитории.
Типы лекций:
1.
Учебно-программная лекция освещает главные, узловые вопросы темы.
2.
Установочная лекция своей задачей ставит организационную работу
слушателей по изучению предмета.
3.
Обзорная лекция читается на заключительном этапе изучения или курса.
Основное внимание в лекции сосредотачивается на глубоком, всестороннем
раскрытии главных, узловых, наиболее трудных вопросов темы. Уже на
начальном этапе подготовки лекции преподаватель решает вопрос о соотношении
материалов учебника и лекции. Он выделяет из учебника ведущие проблемы для
более глубокого и всестороннего раскрытия их в лекции.
Важным этапом является определение организационной структуры лекции,
распределение времени на каждый вопрос, вводную часть и заключение.
В ходе подготовки лекции необходимо:
– Определить основное содержание и расположение материала;
– Продумать: где, как, в какой мере использовать методологические
положения ведущих учёных; как использовать документы и другие
материалы;
– Продумать: где и в какой степени расположить материал
воспитательного характера;
–
Продумать: какие предложить методические советы по
самостоятельной работе студентов;
– Продумать: как лучше использовать мультимедиа, наглядные
пособия, поясняющие какие-то основные, принципиальные
положения лекции.
Педагогическая деятельность преподавателя.
15
В круг задач лектора входят:
1. Установление и поддержание контакта с аудиторией;
2. Создание у слушателей интереса к предмету лекции;
3. Достижение убедительности речи;
4. Эмоциональное воздействие на слушателей;
5. Применение наглядных пособий (мультимедиа, фантомов, приборов и
т.п.).
Начало лекции
Лектор должен сообщить чётко, ясно, не торопясь, название темы лекции,
дать возможность слушателям записать его.
Затем изложить вводную часть, в которой сказать:
– О роли и месте данной темы в курсе;
– Дать краткую характеристику литературы;
– Сообщить о распределении времени на тему;
– Если не первая лекция по теме, то провести связь с предшествующей
лекцией.
Далее сообщить план лекции, также дав возможность студентам записать
вопросы. Перед изложением каждого вопроса его надо называть. Завершается
рассмотрение вопроса небольшим выводом. Большую помощь в обобщении и
фиксировании материала оказывает сопровождение объяснен6ия демонстрацией
материала с помощью мультимедиа аппаратуры.
Начало лекции имеет большое значение для установления контакта с
аудиторией, для возбуждения у слушателей интереса к теме. В этих целях можно
использовать яркий пример или остро поставленный вопрос, подчеркнуть
теоретическое и практическое значение данной темы в тематическом плане курса
и в практической деятельности.
Поддержание внимания слушателей на протяжении всей лекции
достигается:
– Логикой изложения материала;
– Глубиной содержания материала;
16
– Чётким формулированием положений;
– Использованием в лекции новых интересных данных;
– Использование мультимедиа;
– Включение в лекцию материалов из практической деятельности.
Созданию непринужденной, творческой обстановки на лекции способствует
тактичное обращение преподавателя к опыту аудитории, когда он ставит
студентов в определённую ситуацию, дающую им возможность самим прийти к
необходимым выводам.
Лектору следует избегать слов-сорняков и в то же время канцеляризмов в
ходе чтения лекции.
Одним из сложных вопросов методики чтения лекции является обращение с
текстом. Привязанность к тексту вследствие плохой подготовки, недостаточного
владения материалом приводит к ослаблению связи с аудиторией. В то же время
не следует, не владея соответствующими навыками, пытаться проводить лекцию
без текста, по памяти. При этом допускаются ошибки, повторения, ослабление
логической нити рассуждения, пропуски отдельных важных положений темы и
т.п.
Важное
условие
успеха
–
интонация
и
выразительность
речи,
оптимальность её ритма и темпа, включение элементов юмора и т.п.
Определяя ритм и темп речи, преподаватель учитывает, что слушатели
записывают основные положения, поэтому изменением голоса, паузами,
ударениями он облегчает слушателям усвоение логики лекции, даёт возможность
записать основные тезисы.
Заключительная часть лекции
В ней обобщаются наиболее важные, существенные вопросы лекции;
делаются выводы, ставятся задачи для самостоятельной работы.
Существует твёрдый порядок, требующий, чтобы в конце лекции
преподаватель оставил несколько минут для ответов на вопросы.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ И
ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ И СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
17
Практические (семинарские) занятия являются одним из основных
этапов в процессе обучения, составляя вместе с лекционным курсом единый
комплекс подготовки специалиста.
Семинар - это групповые практические занятия, которые проводятся в ВУЗе
под руководством преподавателя.
По многим дисциплинам, изучаемым студентами, гуманитарного профиля
семинарские занятия могут проводиться по чисто теоретическим вопросам
(философия, теория и история государства и права и др.). Но для семинарских
занятий по большинству экономических и других дисциплин характерно
сочетание теории с решением задач, проведением деловых игр и так далее.
То же самое относится и к дисциплинам естественнонаучного цикла. Такие
семинарские занятия принято называть практическими.
Семинарские занятия проводятся в форме беседы со всеми студентами
группы одновременно или с отдельными студентами при участии остальных.
Лабораторные занятия - это также групповые занятия со студентами под
руководством преподавателя, но, в отличие от семинарских, на таких занятиях
студенты проводят преимущественно опыты, эксперименты и т. п. с применением
специального лабораторного оборудования.
Семинарские и лабораторные занятия проводятся в пределах учебных
планов. Как семинарские, так и лабораторные занятия требуют предварительной
теоретической подготовки по соответствующей теме: изучения учебной и
дополнительной
литературы,
в
необходимых
случаях
ознакомления
с
нормативным материалом (или описанием соответствующей аппаратуры).
Рекомендуется при этом вначале изучить вопросы темы по учебной
литературе. Если по теме прочитана лекция, то непременно надо использовать
материал лекции, так как учебники часто устаревают уже в момент выхода в свет.
Кроме того, у преподавателя может иметься и собственный взгляд на те или иные
проблемы.
Планирование практических (семинарских) и лабораторных занятий
осуществляется с учётом установленного количества часов.
18
Основные этапы планирования и подготовки занятий:
–
разработка системы занятий по теме или разделу;
–
определение задач и целей занятия;
–
определение оптимального объема учебного материала, расчленение на ряд
законченных в смысловом отношении блоков, частей;
–
разработка структуры занятия, определение его типа и методов обучения;
–
нахождение связей данного материала с другими дисциплинами и
использование этих связей при изучении нового материала;
–
подбор дидактических средств (фильмов, карточек, плакатов, схем,
вспомогательной литературы);
–
планирование записей и зарисовок на доске;
–
определение объема и форм самостоятельной работы на занятии;
–
определение форм и методов контроля знаний студентов;
–
определение формы подведения итогов;
–
определение самостоятельной работы по данной теме.
Можно рекомендовать следующие основные этапы проведения занятия:
–
организационный
студентов,
момент:
проверка
взаимное
отсутствующих,
приветствие
проверка
преподавателя
внешнего
и
состояния
аудиторий, проверка рабочих мест и внешнего вида студентов, организация
внимания;
–
постановка целей занятия: обучающей, развивающей, воспитывающей;
–
планируемые результаты обучения: что должны студенты знать и уметь;
–
проверка знаний: устный опрос, фронтальный опрос, программированный
опрос, письменный опрос, комментирование ответов, оценка знаний,
обобщение по опросу;
–
изучение нового материала по теме:

организация внимания;

проблемная ситуация;

объяснение, беседа;

связь с предыдущим материалом;
19

использование технических средств обучения;

межпредметные связи;

воспитательная значимость объяснения;

развитие умственных способностей студентов в процессе объяснения,
обобщения.
–
закрепление материала предназначено для того, чтобы студенты запомнили
материал и научились использовать полученные знания (активное
мышление).
Формы закрепления:
–

демонстрация студентам фильма;

решение задач;

групповая работа (коллективная мыслительная деятельность).
домашнее задание:

работа над текстом учебника;

выполнение упражнений и решение задач;

выполнение письменных и графических работ.
При проведении практических (семинарских) и лабораторных занятий
преподаватель
уделяет
внимание
формулировкам
выводов,
способности
студентов сравнивать, анализировать, находить несоответствия, оценивает
уровень знаний студентов.
При подведении итогов преподаватель знакомит студентов с результатами
выполнения
заданий,
оценивает
качество
студентом.
20
выполненной
работы
каждым
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
Для проверки знаний рекомендуется применять метод тестирования,
который
отличается
объективностью,
экономит
время
преподавателя,
в
значительной мере освобождает его от рутинной работы и позволяет в большей
степени сосредоточиться на творческой части преподавания, дает возможность в
значительной мере индивидуализировать процесс обучения путем подбора
индивидуальных
заданий
для
практических
занятий,
индивидуальной
и
самостоятельной работы, позволяет прогнозировать темпы и результативность
обучения каждого студента.
Тестирование помогает преподавателю выявить структуру знаний студентов
и на этой основе переоценить методические подходы к обучению по дисциплине,
индивидуализировать процесс обучения. Весьма эффективно использование
тестов непосредственно в процессе обучения, при самостоятельной работе
студентов.
В представленном курсе используются следующие виды контроля:
 входной контроль знаний и умений при начале изучения дисциплины;
 текущий контроль, то есть регулярное отслеживание уровня усвоения
материала на лекциях и семинарских занятиях;
 промежуточный контроль по окончании изучения раздела курса;
 самоконтроль, осуществляемый в процессе изучения дисциплины при
подготовке к контрольным мероприятиям;
 итоговый контроль по дисциплине в виде зачета или экзамена.
Для повышения эффективности самоконтроля в учебно-методических
разработках (в электронном курсе лекций, в методических указаниях к
семинарским занятиям) после каждой темы представлены контрольные вопросы и
задания.
Подведение итогов и оценка результатов всех форм самостоятельной
работы осуществляется во время консультаций. Она может проходить в
письменной, устной или смешанной форме с представлением обучающимися
21
конспектов, тезисов и рефератов.
Проверку выполненных заданий и тестов осуществляет преподаватель,
читающий дисциплину.
Итоговой формой контроля является зачет или экзамен.
22
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ»
1. Способы и средства связи устройств в вычислительных
системах
2. Место системы ввода-вывода в составе вычислительной
системы и её структура.
3. Понятие об интерфейсе
4. Основные принципы управления ПУ.
5. Способы обмена информацией между ПУ и другими узлами
ЭВМ.
6. Контроллеры ПУ, их назначение, основные функции и
техническая реализация.
7. Системные и связные интерфейсы
8. Классификация,
основные
параметры
и
технические
характеристики интерфейсов ввода-вывода.
9. Основные процедуры (фазы) интерфейсов.
10.
Системные интерфейсы ISA, EISA, PCI, SCSI, VLB.
11.
Связные интерфейсы Centronics, RS-232C, RS-423,
RS-432.
12.
Приборные интерфейсы GPIB, CAMAC и др.
13.
Краткая
характеристика
других
интерфейсов
и
тенденции их развития.
14.
Устройства отображения информации (дисплеи)
15.
Основные физические принципы работы дисплеев.
16.
Методы
формирования
изображения
в
различных
дисплеях.
17.
Дисплейные процессоры.
18.
Структуры и интерфейсы дисплеев.
19.
Средства
документирования
алфавитно-цифровой
и
графической информации
20.
Печатающие
устройства
принципы
действия,
классификация и основные виды.
21.
Взаимодействие основных электромеханических узлов.
22.
Функции и состав контроллера, структура и состав
основных команд. Особенности работы в графическом
режиме.
23.
Планшетные, рулонные и растровые графопостроители,
структура,
состав,
взаимодействие
узлов,
системы
команд.
24.
Методы и средства ввода графической информации
25.
Кодирующие планшеты.
26.
Устройства
указания
элементов
изображения
на
экране дисплея (световое перо, мышь, джойстик и др.).
27.
Сканеры и специальные устройства.
23
28.
Устройства связи вычислительных систем
29.
Устройства обмена последовательным кодом.
30.
Модемы и сетевые контроллеры - основные принципы
кодирования и обработки данных, структура, состав и
принципы управления.
31.
Методы
и
устройства
комплексирования
вычислительных систем.
32.
Устройства ввода и вывода аналоговой информации
33.
Структура и назначение узлов систем ввода-вывода
аналоговой информации.
34.
Основные
методы
преобразования
и
кодирования
аналоговых сигналов.
35.
Статические и динамические ошибки и методы их
уменьшения.
36.
Способы обмена информацией с ЭВМ.
37.
Внешние запоминающие устройства
38.
Физические
принципы
действия
магнитных
и
оптических накопителей информации.
39.
Методы кодирования и защиты информации.
40.
Классификация, состав и устройство накопителей на
магнитных дисках и лентах. Физическая и логическая
структура записей.
41.
Интерфейсы накопителей. Назначение, структура и
основные команды контроллеров.
42.
Файловые серверы.
43.
Разновидности,
технические
характеристики
и
устройство оптических накопителей информации.
44.Перспективы развития существующих и возможные области разработки
новых периферийных устройств.
24
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Целью
индивидуальных
(самостоятельных)
занятий
является
самостоятельное более глубокое изучение студентами отдельных вопросов курса
с использованием рекомендуемой дополнительной литературы и других
информационных источников.
В целом самостоятельная работа студентов направлена на более
глубокое изучение студентами отдельных вопросов курса с использованием
рекомендуемой
дополнительной
литературы
и
других
информационных
источников и включает:
– самостоятельное изучение студентами отдельных вопросов, связанных с
отдельными частями курса. Необходимые для занятий информационные
материалы предоставляются студентам в электронном виде;
– перечень разделов курса, представляемых студентам в форме раздаточного
материала с пометкой «самостоятельно»;
– дополнительная
проработка
лекционных
материалов
по
записям
прочитанных лекций и представленного раздаточного материала по
тематике курса;.
– подготовка к участию в работе семинаров (практических занятий) по
предусмотренным программой темам;
– подготовка и представление рефератов по отдельным вопросам по
требованию преподавателя. Перечень ориентировочных тем рефератов
приведен
в
Методических
рекомендациях
для
выполнения
самостоятельной работы студентами;
– формирование неясных вопросов для их рассмотрения во время
лекционных и практических занятий с помощью преподавателя.
Для более глубокого изучения курса преподаватель может предлагать
студентам в рамках СРС подготовку докладов и рефератов. Примеры некоторых
тем рефератов и докладов по рассматриваемой дисциплине приведены в
25
методических рекомендациях по выполнению самостоятельной работы студентов.
Форму оценки и контроля СРС преподаватель выбирает самостоятельно в
зависимости от индивидуальных качеств обучаемого и выбранной формы
организации самостоятельной работы.
Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы
являются:
– уровень освоения учебного материала;
– полнота представлений, знаний и умений по изучаемой теме, к которой
относится данная самостоятельная работа;
– обоснованность
и
четкость
изложения
ответа
на
поставленный
по
внеаудиторной самостоятельной работе вопрос;
– оформление отчетного материала в соответствии с известными или заданными
преподавателем требованиями, предъявляемыми к подобного рода материалам.
26
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ
СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ
При заочном обучении особенно целесообразен перенос акцента с
приоритета деятельности преподавателя на самостоятельную познавательную
деятельность студента, на создание у него положительно-эмоционального
отношения к учебной работе. Показателями сформированности такого отношения
выступают критичность мышления (личное мнение, оценка, новое решение),
умение вести дискуссию, обоснование своей позиции, способность ставить новые
вопросы, готовность к адекватной самооценке, в целом устойчивая потребность в
самообразовании.
Преподавателю необходимо акцентировать внимание на следующих
положениях:
Самостоятельная
1.
работа
студента
-
это
особым
образом
организованная деятельность, включающая в свою структуру такие компоненты,
как:
–
уяснение цели и поставленной учебной задачи;
–
четкое и системное планирование самостоятельной работы;
–
поиск необходимой учебной и научной информации;
–
освоение собственной информации и ее логическая переработка;
–
использование
методов
исследовательской,
научно-
исследовательской работы для решения поставленных задач;
2.
–
выработка собственной позиции по поводу полученной задачи;
–
представление, обоснование и защита полученного решения;
–
проведение самоанализа и самоконтроля.
Студент-заочник должен понимать, что самостоятельная учебно-
познавательная деятельность отличается от обычной учебной деятельности. Она
носит поисковый характер, в ходе ее решаются несколько познавательных задач,
ее результат - решение проблемных ситуаций.
27
3.
Позиция
обучающегося
учебно-познавательной
деятельности
-
субъектно-субъектная, она всегда проводится на продуктивном уровне. Поэтому,
при
оптимальном варианте
учебно-познавательная
деятельность студента
является саморегулируемой, самоуправляемой, внутренне мотивированной, носит
избирательный характер.
Таким образом, эффективная работа преподавателя со студентамизаочниками во время лабораторно-экзаменационных сессий и в межсессионный
период позволит вызвать интерес к своей дисциплине, повысить ответственность
за качество самостоятельной работы, а, следовательно, повысить качество
подготовки специалистов, востребованных на рынке труда.
28
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ РЕФЕРАТА
1. реферат должен содержать: титульный лист, аннотацию, содержание
(оглавление),
текст
реферата,
список
используемых
источников,
приложения;
2. объем реферата не менее 10 страниц формата А4, шрифт Times New Roman,
кегль 14 пт, междустрочный интервал -1,5, выравнивание текста – по
ширине, нумерация страниц в нижнем колонтитуле;
3. на титульном листе указывается: название реферата, Фамилия И.О.
исполнителя, факультет, специальность, курс, группа;
4. список использованных источников - не менее 3-х, полное указание
выходных данных для книжных и периодических изданий, адреса сайтов с
которых заимствован материал, по тексту реферата должны быть ссылки на
источники;
5. реферат должен содержать достоверные и актуальные сведения на
достаточном научном уровне;
6. реферат, кроме текста (формат .doc), может дополнительно содержать:
– качественные цветные иллюстрации;
– фрагменты программ;
– исполняемые модули;
–
фрагменты информационных систем;
– презентации;
– другие материалы, качественно дополняющие основную часть реферата;
29
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ»
1. Способы и средства связи устройств в вычислительных
системах
2. Контроллеры ПУ, их назначение, основные функции и
техническая реализация.
3. Системные и связные интерфейсы
4. Системные интерфейсы ISA, EISA, PCI, SCSI, VLB.
5. Связные интерфейсы Centronics, RS-232C, RS-423, RS432.
6. Приборные интерфейсы GPIB, CAMAC и др.
7. Устройства отображения информации (дисплеи)
8. Дисплейные процессоры.
9. Структуры и интерфейсы дисплеев.
10. Средства
документирования
алфавитно-цифровой
и
графической информации
11. Печатающие
устройства
принципы
действия,
классификация и основные виды.
12. Планшетные, рулонные и растровые графопостроители,
структура, состав, взаимодействие узлов, системы
команд.
13. Методы и средства ввода графической информации
14. Кодирующие планшеты.
15. Устройства
указания
элементов
изображения
на
экране дисплея (световое перо, мышь, джойстик и
др.).
16. Сканеры и специальные устройства.
17. Устройства связи вычислительных систем
18. Модемы и сетевые контроллеры - основные принципы
кодирования и обработки данных, структура, состав и
принципы управления.
19. Методы
и
устройства
комплексирования
вычислительных систем.
20. Устройства ввода и вывода аналоговой информации
21. Внешние запоминающие устройства
22. Физические
принципы
действия
магнитных
и
оптических накопителей информации.
23. Методы кодирования и защиты информации.
24. Классификация, состав и устройство накопителей на
магнитных дисках и лентах. Физическая и логическая
структура записей.
25. Интерфейсы накопителей. Назначение, структура и
основные команды контроллеров.
26. Файловые серверы.
30
27. Разновидности,
технические
характеристики
и
устройство оптических накопителей информации.
28.Перспективы развития существующих и возможные области разработки
новых периферийных устройств.
31
Аппаратный
ГЛОССАРИЙ
–
устройство,
интерфейс
согласование
между
отдельными
блоками
обеспечивающее
вычислительной
системы.
Архитектура ЭВМ – общее описание структуры и функций ЭВМ на
уровне,
достаточном
для
понимания
принципов
работы
и
системы команд ЭВМ. Архитектура не включает в себя описание
деталей технического и физического устройства компьютера.
Базовая аппаратная конфигурация – типовой набор устройств,
входящих
в
вычислительную
систему.
Включает
в
себя
системный блок, клавиатуру, мышь и монитор.
Базовое программное обеспечение – совокупность программ,
обеспечивающих
взаимодействие
компьютера
с
базовыми
аппаратными средствами.
Видеопамять
–
участок
оперативной
памяти
компьютера,
в
котором хранит код изображения, выводимого на дисплей.
Внешняя
память
–
память
большого
объема,
служащая
для
долговременного хранения программ и данных.
Вычислительная сеть (компьютерная сеть) – соединение двух и
более компьютеров с помощью линий связи с целью объединения
их ресурсов.
Гибкий магнитный диск (ГМД) – устройство, предназначенное
для переноса документов и программ с одного компьютера на
другой, хранения архивных копий и данных, не используемой
постоянно на компьютере.
Диалоговый режим – режим работы операционной системы, в
котором
она
находится
в
ожидании
команды
пользователя,
получив её, приступает к исполнению, а после завершения
возвращает отклик и ждёт очередной команды.
32
Диапазон
–
совокупность
ячеек
электронной
таблицы,
образующихся на пересечении группы последовательно идущих
строк и столбцов.
Диспетчер
файлов
(файловый
менеджер)
–
программа,
выполняющая операции по обслуживанию файловой системы.
Драйвер
–
программа,
обеспечивающая
взаимодействие
компьютера с внешним устройством.
Жесткий магнитный диск (ЖМД) – внешняя память компьютера,
предназначенная для постоянного хранения данных, программ
операционной системы и часто используемых пакетов программ.
Защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты,
воспроизведения и модификации данных.
Интерфейс – набор правил, с помощью которых осуществляется
взаимодействие элементов систем.
Информационная система – система, способная воспринимать и
обрабатывать информацию.
Клавиатура – клавишное устройство управления компьютером.
Компьютерная сеть –.см вычислительная сеть.
Компьютерный
вирус
–
специально
написанная
программа,
производящая действия, несанкционированные пользователем.
Локальная
сеть
–
компьютеры,
расположенные
в
пределах
одного или нескольких рядом стоящих зданий и объединенные с
помощью кабелей и разъёмов
Микропроцессор
–
Сверхбольшая
интегральная
схема,
выполняющая функции процессора. Микропроцессор создается на
полупроводниковом
кристалле
(или
нескольких
кристаллах)
путем применения сложной микроэлектронной технологии.
Многозадачная операционная система – операционная система, управляющая
распределением ресурсов вычислительной системы между приложениями и
обеспечивающая
возможность
одновременного
33
выполнения
нескольких
приложений, возможность обмена данными между приложениями и возможность
совместного использования программных, аппаратных и сетевых ресурсов
вычислительной системы несколькими приложениями.
Монитор – устройство визуального представления данных.
Мультимедиа средства.– программные и аппаратные средства
компьютера, поддерживающие звук и цвет.
Мышь – устройство управления компьютером манипуляторного
типа.
Накопители (дисководы) – устройства, обеспечивающие запись
информации на носители, а также ее поиск и считывание в
оперативную память.
Одноранговая
сеть
–
компьютерная
сеть,
состоящая
из
равноправных компьютеров.
Операционная система – комплекс системных и служебных программ,
управляющий
ресурсами
пользовательский
вычислительной
интерфейс,
системы
и
программно-аппаратный
обеспечивающий
и
программный
интерфейс.
Пакетный
котором
режим
она
–
режим
работы
автоматически
операционной
исполняет
системы
в
заданную
последовательность команд.
Память
–
физическая
система
с
большим
числом
возможных
состояний, служащая для хранения данных. Память ЭВМ можно
разделить
на
внутреннюю
(оперативную)
память,
регистры
процессора и внешнюю память.
Параллельный
интерфейс
–
аппаратный
интерфейс,
через
который данные передаются параллельно группами битов.
Пользовательский интерфейс – интерфейса между пользователем и программноаппаратными средствами компьютера.
34
Постоянное
запоминающее
энергонезависимая
устройство
память,
(ПЗУ)
предназначенная
–
быстрая,
только
для
чтения.
Последовательный интерфейс – аппаратный интерфейс, через
который данные передаются последовательно бит за битом.
Предписание – см команда.
Прерывание – способность операционной системы прервать текущую работу и
отреагировать на события, вызванные либо
пользователем с помощью
управляющих устройств, либо устройствами компьютера, либо выполняемой
программой.
Прикладное программное обеспечение – комплекс прикладных
программ,
с
помощью
которых
на
данном
рабочем
месте
команд,
которая
выполняются конкретные работы.
Программирование
–
составление
последовательности
необходима для решения поставленной задачи.
Программно-аппаратный интерфейс – интерфейса между программным и
аппаратным обеспечением.
Программный интерфейс – интерфейс между разными видами программного
обеспечения.
Протокол – совокупность технических условий, которые должны быть
обеспечены разработчиками для успешного согласования работы устройств или
программ.
Растровый редактор – графический редактор, использующий в
качестве
элемента
изображения
яркость.
Используется,
когда
точку,
имеющую
информация
о
цвет
цвете
и
важнее
информации о форме линии.
Регистры – внутренняя сверхбыстрая память процессора.
Сигнал
–
изменение
некоторой
физической
времени, обеспечивающее передачу сообщений.
35
величины
во
Синтаксис – совокупность правил, с помощью которых строятся
правильные предложения.
Система
команд
процессора
–
совокупность
команд,
выполняемых процессором конкретной ЭВМ. Включает в
себя
команды, по которым выполняются арифметические и логические
операции,
операции
управления
последовательностью
выполнения команд, операции передачи и пр.
Системное программное обеспечение – совокупность программ,
обеспечивающих
вычислительной
взаимодействие
системы
с
прочих
программами
базового
программ
уровня
и
непосредственно с аппаратным обеспечением.
Системный блок – основной узлом компьютера, внутри которого установлены
наиболее важные компоненты: материнская плата с процессором, жесткий диск,
дисковод гибких дисков, дисковод компакт-дисков.
Служебное программное обеспечение – совокупность программ, предназначенных
для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке вычислительной
системы, а также для расширения и улучшения функций системных программ.
Таблица размещения файлов (FAT) – специальная таблица системной области
диска в которой хранятся данные о местоположении файлов на диске.
Текущий
дисковод
–
это
дисковод,
с
которым
работает
пользователь в настоящее время.
Топология
сети
–
способ
соединения
компьютеров
в
вычислительную сеть.
Транслятор
–
программа,
преобразующая
исходный
текст
программы на языке программирования в команды процессора.
Транспортировка данных – приём и передача данных между удаленными
участниками информационного процесса.
Файл – 1. логически связанная последовательность данных
одного
типа,
имеющая
имя;
2.
последовательность
произвольного числа байтов памяти, имеющая имя.
36
Файловая система, комплекс программ операционной системы,
обеспечивающий
Файловый сервер
хранения данных на дисках и доступ к ним.
– специальный компьютер, выделенный
для
совместного использования участниками сети.
Формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников,
к одинаковой форме, что позволяет сделать их сопоставимыми между собой.
Центральный процессор – основной элементом компьютера, обеспечивающий
выполнение программ и управление всеми устройствами компьютера. Состоит из
управляющего устройства и арифметико-логического устройства.
37