Методические указания по практическим занятиямадресованы студентам очной и заочной формы обучения
 Скачать 188.73 Kb.
|
|
Тема 1.3. Программное обеспечение. Практическое занятие № 3. Файловая система компьютера. Учебная цель: Получить представление о файловых системах компьютера. Учебные задачи: 1. Изучить различные виды файловых систем. Образовательные результаты, заявленные во ФГОС СПО Студент должен уметь: определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач; знать: построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности Задачи практического занятия №3 Повторить краткие теоретические сведения по теме практического задания Сравнить файловые системы различных типов. Подготовить отчет по практической работ. Обеспеченность занятия (средства обучения) Учебно-методическая литература: Методические указания по выполнению практических занятий;. Справочная литература: Трутнев Д. Р. Архитектуры информационных систем. Основы проектирования: Учебное пособие. – СПб.: НИУ ИТМО, 2012. – 66 с.; Рабочая тетрадь (обычная). Ручка. Карандаш простой. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов. Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам— с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа, — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске). С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные. Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.. Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию Дайте определение термину файловой системы. Приведите примеры файловых систем? В чем заключается назначение файловых систем? Задания для практического занятия №3 Составить сравнительную таблицу файловых систем компьютера, в которой указать основные характеристики файловой системы, ее достоинства и недостатки. Сделать вывод, какая на Ваш взгляд файловая система наиболее удобна в использовании. Инструкция по выполнению заданий практического занятия №3 Прочитать краткие теоретические сведения. При необходимости обратиться к справочным материалам. Внимательно прочитать задание и приступить к выполнению. Методика анализа результатов, полученных в ходе практического занятия После выполнения практического задания проверить все пункты таблицы. Обязательно наличие вывода с аргументами. Порядок выполнения отчета по практическому занятию Обязательно указать цели и задачи практического занятия. Выписать задание Показать этапы и результат выполнения задания. Написать вывод о проделанной работе. Тема 1.4. Система команд процессора. Практическое занятие № 4. Система команд процессора. Учебная цель: Получить представление о системе команд процессора. Учебные задачи: 1. Изучить команды процессора. Образовательные результаты, заявленные во ФГОС СПО Студент должен уметь: определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач; знать: построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности Задачи практического занятия №4 Повторить краткие теоретические сведения по теме практического задания Составить обзор команд процессора с примерами работы. Подготовить отчет по практической работ. Обеспеченность занятия (средства обучения) Учебно-методическая литература: Методические указания по выполнению практических занятий;. Справочная литература: Трутнев Д. Р. Архитектуры информационных систем. Основы проектирования: Учебное пособие. – СПб.: НИУ ИТМО, 2012. – 66 с.; Рабочая тетрадь (обычная). Ручка. Карандаш простой. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия В общем случае система команд процессора включает в себя следующие четыре основные группы команд: команды пересылки данных; арифметические команды ; логические команды ; команды переходов. Команды пересылки данных не требуют выполнения никаких операций над операндами. Операнды просто пересылаются (точнее, копируются) из источника (Source) в приемник (Destination). Источником и приемником могут быть внутренние регистры процессора, ячейки памяти или устройства ввода/вывода. АЛУ в данном случае не используется. Арифметические команды выполняют операции сложения, вычитания, умножения, деления, увеличения на единицу (инкрементирования), уменьшения на единицу (декрементирования) и т.д. Этим командам требуется один или два входных операнда. Формируют команды один выходной операнд. Логические команды производят над операндами логические операции, например, логическое И, логическое ИЛИ, исключающее ИЛИ, очистку, инверсию, разнообразные сдвиги (вправо, влево, арифметический сдвиг, циклический сдвиг). Этим командам, как иарифметическим, требуется один или два входных операнда, и формируют они один выходной операнд. Наконец, команды переходов предназначены для изменения обычного порядка последовательного выполнения команд. С их помощью организуются переходы на подпрограммы и возвраты из них, всевозможные циклы, ветвления программ, пропуски фрагментов программ и т.д. Команды переходов всегда меняют содержимое счетчика команд. Переходы могут быть условными и безусловными. Именно эти команды позволяют строить сложные алгоритмы обработки информации. В соответствии с результатом каждой выполненной команды устанавливаются или очищаются биты регистра состояния процессора ( PSW). Но надо помнить, что не все команды изменяют все имеющиеся в PSW флаги. Это определяется особенностями каждого конкретного процессора. У разных процессоров системы команд существенно различаются, но в основе своей они очень похожи. Количество команд у процессоров также различно. Например, у упоминавшегося уже процессора МС68000 всего 61 команда, а у процессора 8086 — 133 команды. У современных мощных процессоров количество команд достигает нескольких сотен. В то же время существуют процессоры с сокращенным набором команд (так называемые RISC-процессоры), в которых за счет максимального сокращения количества команд достигается увеличение эффективности и скорости их выполнения. Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию Дайте определение процессору. Основное назначение процессора? Для чего предназначены команды процессора? Основные виды команд процессора. Задания для практического занятия №4 Составить перечень основных элементов архитектуры компьютера. Составить обзор всех видов команд процессора. Привести скриншоты и примеры работы команд процессора. Инструкция по выполнению заданий практического занятия №4 Прочитать краткие теоретические сведения. При необходимости обратиться к справочным материалам. Внимательно прочитать задание и приступить к выполнению. Методика анализа результатов, полученных в ходе практического занятия После выполнения практического задания проверить все структурные схемы, направления потоков функционирования и основные конструктивные элементы. Порядок выполнения отчета по практическому занятию Обязательно указать цели и задачи практического занятия. Выписать задание Показать этапы и результат выполнения задания. Написать вывод о проделанной работе. Тема 1. 5. Арифметико-логические основы ЭВМ. Практическое занятие № 5. Перевод чисел из одной СС в другую. Арифметические операции в двоичной СС. Учебная цель: Получить представление о системах счисления. Учебные задачи: 1. Изучить системы счисления. 2. Научиться производить арифметические операции в различных системах счисления. Образовательные результаты, заявленные во ФГОС СПО Студент должен уметь: определять оптимальную конфигурацию оборудования и характеристики устройств для конкретных задач; знать: построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности Задачи практического занятия №5 Повторить краткие теоретические сведения по теме практического задания Решить примеры. Подготовить отчет по практической работ. Обеспеченность занятия (средства обучения) Учебно-методическая литература: Методические указания по выполнению практических занятий;. Справочная литература: Трутнев Д. Р. Архитектуры информационных систем. Основы проектирования: Учебное пособие. – СПб.: НИУ ИТМО, 2012. – 66 с.; Рабочая тетрадь (обычная). Ручка. Карандаш простой. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия Системой счисления называют систему приемов и правил, позволяющих устанавливать взаимно-однозначное соответствие между любым числом и его представлением в виде совокупности конечного числа символов. Множество символов, используемых для такого представления, называют цифрами. В зависимости от способа изображения чисел с помощью цифр системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. В непозиционных системах любое число определяется как некоторая функция от численных значений совокупности цифр, представляющих это число. Цифры в непозиционных системах счисления соответствуют некоторым фиксированным числам. Пример непозиционной системы - римская система счисления. В вычислительной технике непозиционные системы не применяются. Систему счисления называют позиционной, если одна и та же цифра может принимать различные численные значения в зависимости от номера разряда этой цифры в совокупности цифр, представляющих заданное число. Пример такой системы - арабская десятичная система счисления. В позиционной системе счисления любое число записывается в виде последовательности цифр: (A= +a m-1a m-2...a k...a 0,a -1...a -l) ( I ) Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию Дайте определение термину система счисления. Основные виды систем счисления. Позиционная система счисления. Непозиционная система счисления. Основные арифметические операции в различных системах счисления. Задания для практического занятия №5 Произвести вычисления: 10101,101 2= 8 111110,01 2= 10 376,51 8 = 2 1AF8 16 = 2 983,6510 = 8 983,6510 = 16 Произвести вычисления: 1AF8 16 +CB8 16 = 1AF8 16 * CB8 16 = 983,6510 +83510 = 983,6510 * 83510 = 376,51 8 + 3548 = 376,51 8 * 3548 = Инструкция по выполнению заданий практического занятия №5 Прочитать краткие теоретические сведения. При необходимости обратиться к справочным материалам. Внимательно прочитать задание и приступить к выполнению. Методика анализа результатов, полученных в ходе практического занятия После выполнения практического задания проверить все структурные схемы, направления потоков функционирования и основные конструктивные элементы. Порядок выполнения отчета по практическому занятию Обязательно указать цели и задачи практического занятия. Выписать задание Показать этапы и результат выполнения задания. Написать вывод о проделанной работе. Тема № 1.6 Базовые элементы ЭВМ. Практическое занятие № 6. Логические операции с базовыми логическими элементами.. Учебная цель: Закрепление полученных теоретических знаний по теме «Работа и особенности логических элементов и схем ЭВМ». Учебные задачи: 1. Изучить логические элементы ЭВМ 2. Научиться строить логические схемы. Образовательные результаты, заявленные во ФГОС СПО Студент должен уметь: идентифицировать основные узлы персонального компьютера, разъемы для подключения внешних устройств; знать: принципы работы основных логических блоков системы; Задачи практического занятия №6 Повторить краткие теоретические сведения по теме практического задания Построить логические схемы. Подготовить отчет по практической работе Обеспеченность занятия (средства обучения) Учебно-методическая литература: Методические указания по выполнению практических занятий; Рабочая тетрадь (обычная). Ручка. Карандаш простой. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия Дискретный преобразователь, который после обработки входных двоичных сигналов выдает на выходе сигнал, являющийся значением одной из логических операций, называется логическим элементом Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинаций трех основных, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из «кирпичиков». Логические элементы компьютера оперируют сигналами, представляющими собой электрические импульсы. Есть импульс – логический смысл сигнала – 1, нет импульса – 0. На входы логического элемента поступают сигналы-значения аргументов, на выходе появляется сигнал-значение функции. Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции. Далее представлены условные обозначения (схемы) базовых логических элементов, реализующих логическое умножение (конъюнктор), логическое сложение (дизъюнктор) и отрицание (инвертор). Логический элемент «И»:  Логический элемент «ИЛИ»:  Логический элемент «НЕ»:  Устройства компьютера (сумматоры в процессоре, ячейки памяти в оперативной памяти и др.) строятся на основе базовых логических элементов. Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию Что такое конъюкция и дизъюнкция? Приведите примеры устройств компьютера, в которых используются базовые логические элементы. Задания для практического занятия №6 А) По заданной логической функции  построить логическую схему и таблицу истинности. Б) Выписать из логической схемы соответствующую ей логическую формулу: А В F 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0  А) По заданной логической функции  построить логическую схему и таблицу истинности. Б) Выписать из логической схемы соответствующую ей логическую формулу: А В F 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0  Инструкция по выполнению заданий практического занятия №6 1) Внимательно прочитать задание. 2) Построение схемы начать с анализа логических операций, которые участвуют в формуле. Затем разбить формулу на простые операции, согласно порядку их выполнения. После этого приступить к построению схемы. 3) При составлении логической формулы следует сначала просмотреть схему на наличие инверторов, чтобы при подсчетах не допустить ошибок. Методика анализа результатов, полученных в ходе практического занятия После выполнения расчетов следует еще раз все внимательно проверить на наличие ошибок, особенно это касается знаков арифметических действий. Порядок выполнения отчета по практическому занятию Обязательно указать цели и задачи практического занятия. Выписать задание Показать этапы и результат выполнения задания. Написать вывод о проделанной работе. РАЗДЕЛ № 2. АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭВМ |