Контрольно-оценочные средства

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ

ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональноe образовательное учреждение

Воронежской области

"Воронежский государственный промышленно-гуманитарный колледж"

Кафедра ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Комплект

контрольно-оценочных средств

по учебной дисциплине

Архитектура аппаратных средств

Воронеж 2018 год

Комплект контрольно-оценочных средств разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования программы учебной дисциплины Архитектура аппаратных средств.

Организация-разработчик: Государственное образовательное бюджетное учреждение среднего профессионального образования Воронежской области

«Воронежский государственный промышленно-гуманитарный колледж».

Разработчик: Е.В. Пальчикова, преподаватель «ВГПГК»

Содержание

1. Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств 4

2. Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащие проверке 5

3. Оценка освоения учебной дисциплины: 7

3.1. Формы и методы оценивания 7

3.2. Типовые задания для оценки освоения учебной дисциплины 14

4. Контрольно-оценочные материалы для итоговой аттестации по учебной дисциплине 33

1. Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств

В результате освоения учебной дисциплины Архитектура аппаратных средств обучающийся должен обладать предусмотренными ФГОС следующими умениями, знаниями, которые формируют профессиональную компетенцию, и общими компетенциями:

уметь:

• определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристик устройств для конкретных задач ;

• идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств ;

знать:

• построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;

• принципы работы основных логических блоков систем;

• параллелизм и конвейеризацию вычислений ;

• классификацию вычислительных платформ;

• принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах;

• принципы работы кэш-памяти;

• методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем; основные энергосберегающие технологии.

2. Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащие проверке

2.1. В результате аттестации по учебной дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих умений и знаний,:

Таблица 1.1

Результаты освоения (объекты оценивания)	Основные показатели оценки результата и их критерии	Тип задания	Форма аттестации (в соответствии с учебным планом)
Уметь:
- определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач;	- определение основных характеристик для модулей ОЗУ; - расчет пропускной способности модулей ОЗУ; - определение основных характеристик микропроцессоров;	Практическая работа: «Изучение и тестирование ОЗУ ПК». Практическая работа: «Знакомство с характеристиками и маркировками оперативной памяти». Практические работа: «Подбор комплектующих ПК в соответствии с классификацией компьютеров». Тест №1, экспресс-контроль №1	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств;	- идентификация разъемов и слотов материнской платы; - подключение аппаратных компонентов к материнской плате настольного ПК;	Практическая работа: «Изучение основных компонент материнской платы. Основные шинные интерфейсы ПК». Практическая работа: «Внутренние и внешние интерфейсы ПК». Тест №1, экспресс-контроль №1	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
Знать:
- построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;	- архитектуры ЭВМ различных типов; - принципы построения вычислительных машин и систем;	Практическая работа: «Сравнительный анализ типов ЭВМ, их параметры и функциональные возможности». Практическая работа: Архитектуры с фиксированным набором устройств, закрытая архитектура. Практическая работа: «Составление архитектур открытого типа». Письменная контрольная работа №1	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- принципы работы основных логических блоков систем;	- структура команд микропроцессора; - регистры микропроцессора и их назначение; - рабочий цикл микропроцессора и классификация команд микропроцессора;	Практическая работа: «Архитектура процессора». Практическая работа: «Регистры процессора. Классификация команд процессора». Практическая работа: «Конструктивное исполнения модулей оперативной памяти. Организация чтения записи в оперативную память». Тест 1, Письменная контрольная работа №2	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- параллелизм и конвейеризацию вычислений;	- конвейерный принцип обработки команд; - классификация параллельных вычислительных систем;	Письменная контрольная работа №1	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- классификацию вычислительных платформ;	- виды вычислительных платформ и их архитектурные особенности;	Письменная контрольная работа №1	- проработка конспектов занятий, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- принципы вычислений в многопроцессорных и многоядерных системах;	- принципы работы параллельных многопроцессорных вычислительных систем; - многоядерные технологии;	Практическая работа: «Изучение многопроцессорных вычислительных систем». Письменная контрольная работа №3	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- принципы работы кэш-памяти;	- виды и принципы работы кэш-памяти;	Практическая работа: «Виды и принципы работы кэш-памяти. Кэширование дисков. Файл подкачки». Письменная контрольная работа №3	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.
- методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем; основные энергосберегающие технологии.	- способы повышения производительности вычислительных систем;	Практическая работа: «Изучение многопроцессорных вычислительных систем». Письменная контрольная работа №3	- проработка конспектов занятий, учебной и специальной литературы, - выполнение практических работ, -самостоятельная внеаудиторная работа, - экзамен.

3. Оценка освоения учебной дисциплины:

3.1. Формы и методы оценивания

Предметом оценки служат умения и знания, предусмотренные ФГОС по дисциплине дисциплины Архитектура аппаратных средств, направленные на формирование общих и профессиональных компетенций.

Контроль и оценка освоения учебной дисциплины по темам Таблица 2.2
Элемент учебной дисциплины	Формы и методы контроля
	Текущий контроль		Рубежный контроль		Промежуточная аттестация
	Форма контроля	Проверя-емые ОК, У, З	Форма контроля	Проверяемые ОК, У, З	Форма контроля	Проверя-емые ОК, У, З
Раздел 1. Архитектурные особенности построения ПК
Тема 1.1. История развития ЭВМ. Классификация ЭВМ. Тема 1.2. Принципы Джона фон Неймана. Логические блоки ЭВМ. Состав и основные характеристики центрального процессора. Тема 1.3. Виды внутренней памяти ПК. Назначение BIOS. Тема 1.4. Магистрально-модульный принцип построения ПК. Принцип «открытой архитектуры».	Устный опрос ПР №1-2 Самостоятельная работа	У2, З1, З2,	Тест №1	У2, З1, З2, ОК 2	Дифференцированный зачет, экзамен	У2
Раздел 2. Материнская плата.
Тема 2.1. Основные порты материнских плат. Платы расширения материнских плат. Слоты материнской платы. Тема 2.2. Основные параметры интерфейсов. Интерфейсы внешних накопителей	Устный опрос ПР №3-4 Самостоятельная работа	У1,	Тест №1, экспресс-контроль №1	У1, ОК2, ОК 9, ПК1.2	Дифференцированный зачет, экзамен	У1

Раздел 3. Физические принципы организации ввода-вывода.
Тема 3.1. Структура контроллера устройства ввода-вывода. Тема 3.2. Драйверы устройств ввода-вывода.	Устный опрос Самостоятельная работа	З1,	Тест №1	З1, ОК2, ОК9	Дифференцированный зачет, экзамен	З1
Раздел 4. Параллельные архитектуры.
Тема 4.1. Классификация вычислительных систем по Флинну Тема 4.2. Понятие и организация конвейерной обработки информации. Тема 4.3. Программно-управляемая передача и прямой доступ к памяти.	Устный опрос ПР №5-6 Самостоятельная работа	З1, З3	Письменная контрольная работа №1	З1, З3, ОК2, ОК8, ОК 9, ПК 1.2	Дифференцированный зачет, экзамен	З1, З3

Раздел 5. Организация вычислительного процесса.
Тема 5.1. Понятие о микропроцессоре. Функциональная классификация микропроцессоров (МП) Тема 5.2. Внутренняя структура МП. Назначение узлов, входящих в типовую структуру МП. Регистры процессора. Тема 5.3. Система команд микропроцессора.	Устный опрос ПР №7-8 Самостоятельная работа	У1, З1	Письменная контрольная работа №1	У1, З1, З5	экзамен	У1, З1,

Раздел 6. Память ЭВМ.
Тема 6.1. Логическое представление системной памяти вычислителя. Понятие адресного пространства памяти вычислителя. Сегментация логической памяти вычислителя Тема 6.2. Динамическая и статическая оперативная память. Классификация синхронной динамической памяти (sdram). Тема 6.3. Характеристики модулей оперативной памяти (объем, тип корпуса, тип памяти, пропускная способность, тайминги) Тема 6.4. Устройства специальной памяти: постоянная память, перепрограммируемая постоянная память (флэш-память), видеопамять. Назначение, особенности, применение. Тема 6.5. Статическая память. Разновидности статической памяти. Тема 6.6. Многоуровневая иерархическая структура запоминающих устройств. Кэш-память: назначение, структура, основные характеристики. Организация кэш-памяти: с прямым отображением, частично-ассоциативная и полностью ассоциативная кэш-память. Тема 6.7. Разновидности кэш-памяти; структурная схема памяти; режимы работы памяти. Сравнение виртуальной и кэш-памяти. Тема 6.8. Внешняя память компьютера. Классификация, устройство и физические принципы работы. Тема 6.9. Внешняя память компьютера. Классификация, устройство и физические принципы работы приводов CD-ROM, DVD-ROM.	Устный опрос ПР №9-13 Самостоятельная работа	У1, З1	Письменная контрольная работа №2	У1, З1	экзамен	У1, З1
Раздел 7. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы.
Тема 7.1. Классификация аппаратных платформ. Платформы-анклавы. Платформы-бренды. Несовместимые аппаратные платформы. Несовместимость процессоров Intel. Несовместимость материнских плат. Тема 7.2. Классификация ВС в зависимости от числа потоков команд и данных. Классификация многопроцессорных ВС с разными способами реализации памяти совместного использования (МВС с общей и локальной памятью, ММС). Тема 7.3. Классификация многомашинных ВС. Примеры ВС различных типов. Преимущества и недостатки раз­личных типов вычислительных систем. Тема 7.4. Современные супер-ЭВМ. Тема 7.5. Современные микропроцессоры. Тема 7.6. Классификация современных процессоров для персональных компьютеров (CISC, RISC, MISC, VLIW). Тема 7.7. Основные характеристики процессоров. Идентификация процессоров. Совместимость процессоров. Типы разъемов процессоров. Тема 7.8. Архитектуры конкретных представителей микропроцессоров. Тема 7.9. Процессоры нетрадиционной архитектуры. Клеточные и ДНК-процессоры. Нейронные процессоры. Тема 7.10. Перспективы развития микропроцессорной техники.	Устный опрос ПР №14-17 Самостоятельная работа	У1	Письменная контрольная работа №3	У1	экзамен	У1, З1, З4,
Раздел 8. Основные энергосберегающие технологии.
Тема 8.1. Основные энергосберегающие технологии: GoD (Green on Demand), GPS (Green Power Saving) и GSM (Green System Mode). Международные стандарты: Energy Star, ТСО. ГОСТ Р 51387-99. Современные энергосберегающие элементы. Тема 8.2. Стандарты для энергоэффективных потребительских товаров	Устный опрос Самостоятельная работа	З7	Письменная контрольная работа №3	З7	экзамен	З7

3.2. Типовые задания для оценки освоения учебной дисциплины

3.2.1. Контрольно-измерительные материалы

Практическая работа №1.

Этапы развития ЭВМ, типы ЭВМ.

Цель работы: проанализировать типы ЭВМ их параметры и функциональные возможности.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала. Составить перечень основных элементов архитектуры компьютера.

2. Спроектировать (выполнить схему) компьютера с фиксированными устройствами. Указать направление потоков функционирования обмена информации, основных конструктивных элементов.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Основное назначение первого поколения ЭВМ?

2) Где применялись миниЭВМ?

3) В чем преимущество аналоговых вычислительных машин перед цифровыми? В чем недостатки аналоговых машин?

4) В ЭВМ какого поколения в качестве элементной базы используются:

а) сверхбольшие интегральные микросхемы?

б) транзисторы?

5) Какие классы ЭВМ имеют однопроцессорную архитектуру?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №2.

Архитектуры с фиксированным набором устройств, закрытая и открытая архитектура.

Цель работы: получить представление об архитектуре с фиксированным набором устройств.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала. Составить перечень основных элементов архитектуры компьютера.

2. Спроектировать (выполнить схему) компьютера с фиксированными устройствами. Указать направление потоков функционирования обмена информации, основных конструктивных элементов.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) ЭВМ какого поколения имели архитектуру закрытого типа?

2) Что влечет за собой добавление дополнительных функциональных блоков к ЭВМ, построенной по архитектуре закрытого типа.

3) Основные компоненты, входящие в состав архитектуры компьютера.

4) Каково назначение контроллеров устройств?

5) К какому поколению относятся персональные компьютеры? К какому классу ЭВМ они относятся – цифровым или аналоговым?

6) В чем заключается принцип открытой архитектуры ПК?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №3.

Изучение основных компонент материнской платы. Основные шинные интерфейсы ПК.

Цель работы: получить представление об основных компонентах материнской платы.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Что такое чипсет?

2) Для чего нужна микросхема BIOS?

3) Можно ли модуль памяти DDR2 установить в слот, предназначенный для модуля памяти DDR3?

4) Какова максимальная скорость передачи данных по шине PCI Express 16x?

5) Для чего разработан слот AGP?

6) Для подключения каких устройств предназначены IDE-разъемы и FDD-разъемы?

7) Для подключения каких устройств предназначен порт PS/2?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №4.

Внутренние и внешние интерфейсы ПК.

Цель работы: ознакомиться с внутренними и внешними интерфейсами ПК и их названиями и основными характеристиками.

Порядок выполнения работы

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Какие виды USB-разъемов вам известны?

2) В чем сходство и различия интерфейсов DVI и VGA?

3) Чем отличаются интерфейсы SATA и PATA? Для подключения каких устройств они предназначены?

4) Какова максимальная скорость передачи данных по стандарту Serial ATA первого поколения?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №5.

Параллелизм на уровне выполнения команд, планирование загрузки конвейера.

Цель работы: Изучить работу пятиступенчатого конвейера.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Заполнение схемы обработки команды в пятиступенчатом конвейере.

3. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №6.

Организация обработки прерываний в ЭВМ.

Цель работы: Изучить принципы обработки прерываний с различными приоритетами.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Заполнение схем обработки прерываний.

3. Составление схемы обработки аппаратных прерываний с различными приоритетами.

4. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №7.

Изучение регистров микропроцессоров.

Цель работы: Изучить назначение и структуру регистров процессора, сумматоров, цикл работы процессора, адресность команд.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Заполнение схем, иллюстрирующих рабочие циклы процессора.

3. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №8.

Изучение рабочего цикла процессора.

Цель работы: Изучить функциональные узлы процессора и их назначение, классификацию команд микропроцессора.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Изображение и описание структурной схемы работы микропроцессора.

3. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №9.

Конструктивное исполнения модулей оперативной памяти. Организация чтения записи в оперативную память.

Цель работы: изучить конструктивное исполнение модулей оперативной памяти и их режимы работы.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Назовите разновидности SIMM-модулей и в ПК с какими процессорами они использовались?

2) В компьютерах с какими процессорами можно встретить RIMM-модули?

3) Какие типы памяти изготавливаются в виде DIMM-модулей?

Практическая работа №10.

Изучение видов памяти SDRAM и их характеристик.

Цель работы: изучить конструктивное исполнение модулей оперативной памяти и их режимы работы.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Можно ли одновременно использовать модули DDR2 и DDR3 совместно, если на материнской плате есть соответствующие разъемы для установки таких модулей памяти?

2) Можно ли по ошибке модуль памяти типа DDR2  вставить в слот, предназначенный для модуля типа DDR3?

3) Что такое многоканальный (двухканальный/трехканальный/ четырехканальный) режим работы модулей памяти?

4) Что такое синхронная динамическая память? Каково ее применение?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №11.

Маркировка модулей ОЗУ. Тестирование ОЗУ ПК.

Цель работы: ознакомиться с основными характеристиками оперативной памяти, сравнить характеристики различных типов оперативной памяти; изучить основные характеристики модулей оперативной памяти компьютера, определять пропускную способность модуля, научиться ориентироваться в обозначениях маркировки модулей памяти.

Порядок выполнения работы:

1. Протестировать модули памяти ОЗУ и определить их основные характеристики, сведя данные в таблицу:

Характеристики	Модуль ОЗУ №1	Модуль ОЗУ №2	Модуль ОЗУ №3
Информационный объем:
Тип памяти:
Тактовая частота шины памяти ν:
Ширина шины:
Пропускная способность:
Тип корпуса:
Номинальное напряжение:
Тайминги:

2. Оформление отчета по работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; таблицу протестированных модулей ОЗУ; ответы на контрольные вопросы.

Практическая работа №12.

Виды и принципы работы кэш-памяти. Кэширование дисков. Файл подкачки.

Цель работы: изучить принципиальную схему работы кэш-памяти, ознакомиться с настройками параметров файла подкачки.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Просмотр и изменение настроек файла подкачки для ОЗУ.

3. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №13.

Изучение внешней памяти компьютера.

Цель работы: приобретение навыков работы с различными типами накопителей информации.

Порядок выполнения работы:

1. Сравнить характеристики накопителей информации (носители).

2. Используя программы измерения производительности винчестеров, произведите тесты исследуемого накопителя и укажите следующие полученные характеристики:

·    Скорость вращения.

·    Число секторов на дорожке и количество цилиндров.

·    Минимальное, среднее и максимальное время поиска.

·    Минимальное, среднее и максимальное время доступа.

·    Время переключения головок.

·    Время переключения цилиндров

·    Время задержки при вращении

·    Размер кэш-буфера на HD

Получите графики производительности винчестера и поместите их в отчет.

3. Используя программу измерения производительности приводов CD-ROM, произведите тесты исследуемого CD-ROM и укажите следующие полученные характеристики:

·    среднее время доступа к CD-ROM;

·    скорость передачи данных.

Получите графики производительности привода и поместите их в отчет.

4. Используя программу для мониторинга SMART(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) параметров винчестеров, получите величины этих параметров. Поместите в отчет краткое описание параметров и их величину.

5. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Дайте определения понятия HDD, SSD, CD, DVD, HD, BD.

2) Назовите основные составные части накопителей информации на жестких магнитных дисках.

3) Назовите основные характеристики жестких дисков и флэш-накопителей.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №14.

Архитектуры конкретных представителей микропроцессоров.

Цель работы: Ознакомиться с основными современными технологиями, применяемых в микропроцессорной технике.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №15.

Изучение многопроцессорных вычислительных систем.

Цель работы: Ознакомиться с основными современными технологиями, применяемых в микропроцессорной технике.

Порядок выполнения работы:

1. Изучение теоретического материала.

2. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) В чем состоит главная отличительная особенность процессоров с технологией ММХ? Фирма-разработчик данной технологии?

2) Когда и в каких процессорах использовались технологии SSE, SSE2, SSE3, 3DNow! Фирма-разработчик данной технологии?

3) В чем заключается технология 3DNow!

4) В чем заключается технология Hyper-Threading? В каком году она стала применяться? В каких процессорах? Фирма-разработчик данной технологии?

5) В чем отличие многоядерных систем от многопроцессорных? Каковы преимущества многоядерных микропроцессоров?

6) Когда были выпущены первые двуядерные процессоры? Каково их название и фирма-разработчик?

7) В каком случае использование многоядерных процессоров бессмысленно?

Время выполнения: 4 часа

Практическая работа №16.

Расчет производительности процессора.

Цель работы: изучить классификацию и принцип работы сумматоров.

1. Изучение принципов работы процессора с поддержкой технологии Hyper-Threading.

2. Изучение принципов работы процессора аналога Intel Dual 2 Core.

3. Расчет производительности процессоров с различными технологиями.

4. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы.

Время выполнения: 4 часа

Практические работы №17.

Подбор комплектующих ПК в соответствии с классификацией компьютеров.

Цель работы: изучение комплектации рабочей станции; изучение основных блоков персонального компьютера.

Этапы выполнения:

Этап 1. Изучение комплектации рабочей станции.

1. Зарисовать вид рабочей станции с 2-3 периферийными устройствами.

2. Обозначить и подписать на рис.1 все узлы персонального компьютера.

3. Раскрыть корпус системного блока.

4. Зарисовать внутренние компоненты системного блока (рис.2).

5. Обозначить и подписать на рис.2 все узлы системного блока.

Этап 2. Проведение исследования различной конфигурации компьютеров.

1. Заполнить таблицу 1 для исследуемой на этапе 1 конфигурации ПК.

Вариант 1. Используя прайс-листы магазинов по продаже компьютерной техники и/или журналы предложите альтернативную конфигурацию персонального компьютера за ту же стоимость. Но с использованием компонентов других производителей. Письменно обоснуйте ваши предложения.

Вариант 2. Предложите минимальную конфигурацию для рабочего места секретаря. Письменно обоснуйте ваши предложения.

Вариант 3. Предложите минимальную конфигурацию для рабочего места в игровом зале. Письменно обоснуйте ваши предложения.

2. Оформление отчета с формулирование вывода о проделанной работе.

Отчет должен включать в себя наименование работы; цель работы; порядок выполнения работы; ответы на контрольные вопросы:

1) Какие виды конфигураций вы знаете?

2) С чего начинается сборка компьютера?

3) Каким основным критериям нужно следовать для подбора комплектующих?

Время выполнения: 5 часов

3.2.2. Время выполнения практических работ

Название Практической работы	Время выполнения
Практическая работа №1. Этапы развития ЭВМ, типы ЭВМ.	4 часа
Практическая работа №2. Архитектуры с фиксированным набором устройств, закрытая архитектура.	4 часа
Практическая работа №3. Изучение основных компонент материнской платы. Основные шинные интерфейсы ПК.	4 часа
Практическая работа №4. Внутренние и внешние интерфейсы ПК.	4 часа
Практическая работа №5. Параллелизм на уровне выполнения команд, планирование загрузки конвейера	4 часа
Практическая работа №6. Организация обработки прерываний в ЭВМ.	4 часа
Практическая работа №7. Изучение регистров микропроцессоров.	4 часа
Практическая работа №8. Изучение рабочего цикла процессора.	4 часа
Практическая работа №9. Конструктивное исполнения модулей оперативной памяти.	4 часа
Практическая работа №10. Изучение видов памяти SDRAM и их характеристик.	4 часа
Практическая работа №11. Маркировка модулей ОЗУ. Тестирование ОЗУ ПК.	4 часа
Практическая работа №12. Виды и принципы работы кэш-памяти. Кэширование дисков. Файл подкачки.	4 часа
Практическая работа №13. Изучение внешней памяти компьютера.	4 часа
Практическая работа №14. Архитектуры конкретных представителей микропроцессоров.	4 часа
Практическая работа №15. Изучение многопроцессорных вычислительных систем	4 часа
Практическая работа №16. Расчет производительности процессора	4 часа
Практическая работа №17. Подбор комплектующих ПК в соответствии с классификацией компьютеров	5 часа

3.2.3. Содержание письменных проверочных работ

Проверочная работа - экспресс-контроль №1

Тема: “Разъемы и слоты для подключения аппаратных устройств”

Вариант 1

Идентифицируйте разъемы/слоты материнской платы, представленные на фото. Укажите их название и перечислите аппаратные устройства, которые подключаются к ним.

Вариант 2

Идентифицируйте разъемы/слоты материнской платы, представленные на фото. Укажите их название и перечислите аппаратные устройства, которые подключаются к ним.

Вариант 3

Идентифицируйте разъемы/слоты материнской платы, представленные на фото. Укажите их название и перечислите аппаратные устройства, которые подключаются к ним.

Вариант 4

Идентифицируйте разъемы/слоты материнской платы, представленные на фото. Укажите их название и перечислите аппаратные устройства, которые подключаются к ним.

Время на выполнение: 10 мин

Шкала оценки образовательных достижений

Процент выполнения	Оценка уровня подготовки
	балл (отметка)	вербальный аналог
85-100	5	отлично
70-84	4	хорошо
50-69	3	удовлетворительно
0-49	2	неудовлетворительно

3.2.4. Содержание письменных тестовых заданий

Тест №1: “Основные блоки ПК и их характеристики”

№ п.п	Вопрос	Ответ 1	Ответ 2	Ответ 3
1	Какими характеристиками обладает ЭВМ с «закрытой архитектурой»?	предназначены для решения узкоспециализированных задач	легкое подключение дополнительных устройств	модульный принцип построения компьютера, в соответствии с которым все его компоненты выполнены в виде законченных конструкций
2	Принцип программного управления работой компьютера предполагает	программы и данные хранятся в одной и той же памяти	программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности	основная память состоит из перенумерованных ячеек и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка
3	Как правило, подключение дополнительного устройства к персональному компьютеру	не требует замены установленных устройств	невозможно	требует замены материнской платы
4	Многопроводная линия для информационного обмена данными между устройствами компьютера называется	магистралью	контроллером	модемом
5	Системная шина включает в себя:	шину управления, шину диагностики, шину данных	шину адреса, шину данных, шину инструкций	шину данных, шину адреса, шину памяти
6	Назначением шин компьютера является	устранение сигналов, вызванных внешними помехами	соединение между собой его функциональных элементов и устройств	применение общего источника питания для устройств ввода-вывода
7	Функцией шины управления является	синхронизация обмена данными между устройствами	передача адреса в одном направлении	увеличение внутренней памяти
8	Устройство управления, вырабатывающее управляющие сигналы для выполнения команд, является неотъемлемой частью	оперативного запоминающего устройства	микропроцессора	внешней памяти
9	Назначение процессора	руководить работой вычислительной машины с помощью электрических импульсов	осуществлять подключение периферийных устройств к магистрали	управлять ходом вычислительного процесса и выполнять арифметические и логические действия
10	Скорость работы компьютера зависит от	тактовой частоты обработки информации в процессоре	организации интерфейса операционной системы	объема внешнего запоминающего устройства
11	Одной из основных характеристик компьютера является быстродействие, которое характеризуется	количеством выполняемых одновременно программ	временем связи между оперативной памятью и постоянной	количеством операций в секунду
12	Процессор персонального компьютера имеет прямой доступ к информации, хранящейся	на жестком магнитном диске	в модулях оперативной памяти	на магнитной дискете
13	Максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут передаваться и обрабатываться одновременно, называют	разрядностью процессора	адресным пространством	ёмкостью ОЗУ
14	Какое из перечисленных устройств не входит в состав микропроцессора?	Устройство управления	Микропроцессорная память	Шина данных
15	Процессор обрабатывает информацию	в десятичной системе счисления	в двоичном коде	на языке Бейсик
16	Что выполняет роль магистрали в архитектуре современных ПЭВМ?	Системная шина	Оперативная память	Регистры процессора
17	Контроллер представляет собой устройство для	тестирования аппаратуры компьютера при его включении	управления работой периферийных устройств компьютера	поиска и загрузки в память компьютера операционной системы
18	Внешние периферийные устройства подключаются к материнской плате через:	регистры	слоты	контроллеры
19	Контроллер – это:	регулирующая программа	управляющее устройство	запоминающее устройство
20	Программа начальной загрузки компьютера хранится	в оперативной памяти	в КЭШ памяти	в постоянной памяти

Ответы:

1	1		8	2		15	2
2	2		9	3		16	1
3	1		10	1		17	2
4	1		11	3		18	2
5	2		12	2		19	2
6	2		13	1		20	3
7	1		14	3

Время на выполнение: 20 мин

Критерии оценки:

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части А выставляется максимальная оценка – 1 балл.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части В выставляется максимальная оценка – 2 балла.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части С выставляется максимальная оценка – 3 балл.

Перевод баллов в оценку:

Шкала оценки образовательных достижений

Процент результативности (правильных ответов)	Оценка уровня подготовки
	балл (отметка)	вербальный аналог
90 ÷ 100	5	отлично
80 ÷ 89	4	хорошо
70 ÷ 79	3	удовлетворительно
менее 70	2	неудовлетворительно

3.2.5. Содержание письменной контрольной работы

Контрольная работа №1 по теме: “Параллельные архитектуры. Организация вычислительного процесса”

Вариант 1

А1. Какой тип архитектуры классификации Флинна изображен на схеме?

В1. Если машинное слово выглядит так 10111001, то разрядность процессора равна:____бит.

В2. Какой регистр служит для хранения текущих обрабатываемых данных или их адреса в ОЗУ? Опишите его структуру.

В3. Что является основной причиной снижения производительности многопроцессорных вычислительных систем с «жесткой» архитектурой?

С1. Что характеризует конвейерную обработку данных?

С2. Поясните работу системы прерываний на схеме при различной глубине прерываний:

Вариант 2

А1. В каком типе архитектуры классификации Флинна подается одинарный поток данных, проходящих последовательно через все процессоры, любой из которых делает обработку данных под управлением своего потока команд и передает результаты следующему по цепочке процессору, который использует их как входные данные?

В1. В компьютере с 64-разрядной шиной данных и 32-разрядной адресной шиной установлена память объемом 16 Мбайт. Какова разрядность этого процессора?

В2. Какое название носит регистр, осуществляющий операции арифметического и логического сложения чисел или битовых строк, представленных в прямом или обратном коде? Опишите его структуру.

В3. Какой основной принцип заложен в основе создания реконфигурируемых многопроцессорных вычислительных систем?

С1. Охарактеризуйте конвейерную обработку данных на примере работы пятиступенчатого конвейера.

С2. Поясните схему выполнения прерывания в компьютере:

Время на выполнение: 45 мин

Критерии оценки:

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части А выставляется максимальная оценка – 1 балл.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части В выставляется максимальная оценка – 2 балла.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части С выставляется максимальная оценка – 3 балл.

Перевод баллов в оценку:

Шкала оценки образовательных достижений

Количество баллов	Оценка уровня подготовки
	балл (отметка)	вербальный аналог
11-13	5	отлично
8-10	4	хорошо
6-7	3	удовлетворительно
0-5	2	неудовлетворительно

Контрольная работа №2 по теме: “Память ПК”

Вариант 1

А1. Какой тип памяти изображен на фото? (В соседний слот вставляется специальная CRIMM-заглушка.)

А2. Какие типы памяти выпускаются в виде 184-контактных планок?

В1. Расположите виды оперативной памяти в порядке их появления:

1) Rambus RDRAM

2) Synchronous DRAM

3) DDR4 SDRAM

4) FPM DRAM

В2. Рассчитайте максимальную пропускную способность для модуля
DDR2-800.

В3. В чем отличие модулей памяти DDR2-1066 и DDR3-1066?

С1. Что такое kit-наборы?

С2. Опишите отличительные особенности технологии EDO DRAM и технологии FPM DRAM.

Вариант 2

А1. Какой тип памяти позволяет делать выборку 4 бит за один такт шины памяти? Опишите его.

А2. На базе каких процессоров можно увидеть RIMM-модули ОЗУ?

В1. Расположите виды оперативной памяти в порядке их появления:

1) BEDO DRAM

2) SDR SDRAM

3) FPM DRAM

4) RDRAM

В2. Рассчитайте максимальную пропускную способность для модуля
DDR3-1600.

В3. В чем отличие модулей памяти DDR3-800 и DDR3-1600?

С1. Чем определяются тайминги модулей оперативной памяти?

С2. Опишите отличительные особенности технологий DDR SDRAM и SDRAM.

Время на выполнение: 45 мин

Критерии оценки:

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части А выставляется максимальная оценка – 1 балл.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части В выставляется максимальная оценка – 2 балла.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части С выставляется максимальная оценка – 3 балл.

Перевод баллов в оценку:

Шкала оценки образовательных достижений

Количество баллов	Оценка уровня подготовки
	балл (отметка)	вербальный аналог
11-14	5	отлично
8-10	4	хорошо
6-7	3	удовлетворительно
0-5	2	неудовлетворительно

Контрольная работа №3 по теме:

“ Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы. Энергосберегающие технологии”

Вариант 1

А1. Назовите и поясните основные функции, выполняемые микропроцессором.

А2. Каковы режимы энергопотребления ПК?

В1. Технология ММХ. Основная идея.

В2. Что такое реальный и защищенный режимы работы МП?

В3. Поясните важность величины тактовой частоты МП.

С1. Дайте определение кластерной системе?

Вариант 2

А1. Поясните назначение кэш-памяти.

А2. Как можно изменить режим энергопотребления ПК?

В1. Технология 3DNow!. Расширение возможности ММХ.

В2. Назовите уровни кэш-памяти современных МП.

В3. Рассмотрите основные информационные технологии, поддерживаемые МП Pentium 4Е.

С1. Как работает мультипроцессорная система с общей памятью?

Время на выполнение: 45 мин

Критерии оценки:

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части А выставляется максимальная оценка – 1 балл.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части В выставляется максимальная оценка – 2 балла.

За правильный ответ на вопросы или верное решение задачи части С выставляется максимальная оценка – 3 балл.

Перевод баллов в оценку:

Шкала оценки образовательных достижений

Количество баллов	Оценка уровня подготовки
	балл (отметка)	вербальный аналог
9-11	5	отлично
7-10	4	хорошо
5-6	3	удовлетворительно
0-4	2	неудовлетворительно

4. Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации по учебной дисциплине

Образцы билетов для проведения экзамена:

Билет № 1

1. Понятие «архитектуры» и «структуры» вычислительной системы. Иерархические звенья в описании архитектуры вычислительной системы.

2. Схема работы арифметико-логического устройства. Принцип действия сдвиговых регистров.

3. Устройство, принцип работы и основные характеристики CD-ROM-приводов.

Билет № 2

1. Эволюция развития ЭВМ. Поколения ЭВМ.

2. Схема работы устройства управления.

3. Классификация аппаратных платформ. Платформы-анклавы. Платформы-бренды. Несовместимые аппаратные платформы.

Билет № 3

1. Структура современных вычислительных систем (устройства ввода/вывода данных).

2. Динамическая и статическая оперативная память. Принцип работы и применение.

3. Линейки процессоров компании Intel. Их особенности и области применения.

Билет № 4

1. Архитектура универсальной ЭВМ с последовательным выполнением команд. Функциональное назначение, физические принципы действия и организация основных блоков.

2. Классификация синхронной динамической памяти (sdram).

3. Линейки процессоров компании AMD. Их особенности и области применения. 

Билет № 5

1. Принципы Джона фон Неймана. Классическая фон-неймановская архитектура вычислительной системы.

2. Конструктивное исполнения модулей оперативной памяти.

3. Формула расчета производительности процессора (понятие терафлопса). Идентификация процессоров. Типы разъемов процессоров.

Предметом оценки являются умения и знания. Контроль и оценка осуществляются в форме экзамена. Условием допуска к экзамену является положительная аттестация по формам рубежного и текущего контроля.

Экзамен проводится в устной форме по билетам.

В билете – 3 теоретических вопроса.

Время подготовки к ответу 40 минут.

Использование справочных материалов не допускается.

IIIб. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Характеристика ответа	Оценка
Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос, показана совокупность осознанных знаний по дисциплине, доказательно раскрыты основные положения вопросов; в ответе прослеживается четкая структура, логическая последовательность, отражающая сущность раскрываемых понятий, теорий, явлений. Знание по предмету демонстрируется на фоне понимания его в системе данной науки и междисциплинарных связей. Ответ изложен литературным языком с использованием современной гистологической терминологии. Могут быть допущены недочеты в определении понятий, исправленные студентом самостоятельно в процессе ответа.	5
Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос, показано умение выделить существенные и несущественные признаки, причинно-следственные связи. Ответ четко структурирован, логичен, изложен литературным языком с использованием современной гистологической терминологии. Могут быть допущены 2-3 неточности или незначительные ошибки, исправленные студентом с помощью преподавателя.	4
Дан недостаточно полный и недостаточно развернутый ответ. Логика и последовательность изложения имеют нарушения. Допущены ошибки в раскрытии понятий, употреблении терминов. Студент не способен самостоятельно выделить существенные и несущественные признаки и причинно-следственные связи. В ответе отсутствуют выводы. Умение раскрыть значение обобщенных знаний не показано. Речевое оформление требует поправок, коррекции.	3
Ответ представляет собой разрозненные знания с существенными ошибками по вопросу. Присутствуют фрагментарность, нелогичность изложения. Студент не осознает связь обсуждаемого вопроса по билету  с другими объектами дисциплины. Отсутствуют выводы, конкретизация и доказательность изложения. Речь неграмотная, гистологическая терминология не используется. Дополнительные и уточняющие вопросы преподавателя не приводят к коррекции ответа студента. или Ответ на вопрос полностью отсутствует или Отказ от ответа	2

7