Дидактический материал для организации текущего контроля ЗУН по дисциплине «Архитектура ЭВМ»
учебно-методический материал по информатике и икт на тему

Дидактический материал

для организации текущего контроля ЗУН

по дисциплине

«Архитектура ЭВМ»

1. Контрольные работы

Контрольная работа №1 «Представление чисел в памяти компьютера»

Вариант — 1

1. Осуществить перевод:

36710 — х2; 34АСЕ16 — х2; 10001111012 — х10

367410 — х8; 34758 — х2; 10001111012 — х16

2. Выполнить операции:

3478 + 1258; 1001112 - 10112; 10012 * 1012

34716+ 12А16; 1001112 + 10112; 10012 * 1012

Вариант —2

1. Осуществить перевод:

3674210 — х16; 11100112 — х10; 10001111012 — х8

3674AB16 — х2; 3475218 — х2; 101101111012 — х8

2. Выполнить операции:

3478+ 1238; 1001112 + 10112; 87416 * 10716

34716+ 12А16; 1001112 + 10112; 10478 * 1348

Вариант — 3

1. Осуществить перевод:

10100112 –х8; 1101112 – х8; 101111002 – х16

         100110010012 –х8;               1101102 –х16; 11001010110011002 – х16

2. Выполнить операции:

     11102 + 10012;  11102 - 10012 ; 11102 * 10012

    10102 : 102 ;  111012 + 110012 ; 11102 - 10012

Контрольная работа №2 «Кодирование информации в компьютере»

Вариант — 1

1. Для алфавита составить из 7 символов с соответствующими частотами:

#(0,25), %(0,37), ^(0,11), A(0,13), B(0,41), C(0,43), D(0,16) составить префиксный код, близкий к оптимальному.

2. Используя код Хаффмана, для выражения «Математическая интерпретация». Построить двоичное дерево и определить размер выражения до и после сжатия.

3. Заполнить таблицу, записав отрицательные десятичные числа в прямом, обратном и дополнительных кодах в 16-разрядном представлении:  

4. Запишите в десятичной системе счисления число со знаком, дополнительный код которого в однобайтовом формате имеет вид 10011101

5. Найдите разность десятичных чисел А=45, В=53 с помощью машинных кодов, размещенных в восьмиразрядной сетке.

Вариант — 2

1. Для алфавита составить из 5 символов с соответствующими частотами:

#(0,11), %(0,25), !(0,16), ?(0,37), *(0,41) составить префиксный код, близкий к оптимальному.

2. Используя код Хаффмана, для выражения «Географическая зона континента». Построить двоичное дерево и определить размер выражения до и после сжатия.

3. Заполнить таблицу, записав отрицательные десятичные числа в прямом, обратном и дополнительных кодах в 16-разрядном представлении:  

4. Запишите в десятичной системе счисления число со знаком, дополнительный код которого в однобайтовом формате имеет вид 11100111

5. Найдите разность десятичных чисел А=63, В=71 с помощью машинных кодов, размещенных в восьмиразрядной сетке.

Контрольная работа №3 «Логические основы устройства компьютера»

Вариант — 1

1. Построить таблицу истинности следующего логического выражения:

Р = (А & В) v (А & Ро) v (В & Ро).

    2. Построить схему полного сумматора одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса из младшего разряда.

S = (A v В v Ро) & Ро v (А & В & Ро).

Вариант — 2

1. Построить таблицу истинности следующего логического выражения:

Р=(А&C)V(BVC) ~(AvB)&C

    2. Построить схему полного сумматора одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса из младшего разряда.

S=(A&P0)V(BVP0) ~(AVB)&P0

2. Тестовый контроль

Текущий тест на тему: «Память компьютера. Виды памяти ОЗУ и ПЗУ».

1. Выберите лишнее. Основными характеристиками элементов (микросхем) памяти являются:

1. Емкость
2. Разрядность
3. Тактовая частота
4. Быстродействие
5. Временная диаграмма
6. Тип
7. Степень интеграции

2. Выберите лишнее. Для повышения скорости обмена данными между CPU и микросхемами памяти разработаны специальные режимы работы памяти и технологии:

1. Пакетный режим
2. Реальный режим
3. Чередование памяти
4. Разбиение памяти на страницы
5. Виртуальный режим
6. Кэширование памяти

3. Выберите лишнее. Существуют следующие разновидности статической памяти:

1. Async SRAM
2. Sync Burst SRAM
3. NVRAM 
4. Pipelend Burst SRAM

4. Какой вид памяти используется для хранения кода BIOS компьютера, BIOS карт расширения, конфигурации периферийных устройств, скэн-кодов клавиатуры

1. Динамическая
2. Статическая
3. Энергонезависимая

5. Выберите типы памяти, которые относятся к динамической

1. FPM DRAM
2. BEDO DRAM
3. EPROM
4. NVRAM
5. EDO DRAM
6. PROM

6. В данной памяти размещаются программы (драйверы), управляющие работой стандартных устройств ЭВМ: дисплея, клавиатуры, жестких дисков, принтера.

1. ОЗУ
2. СОЗУ
3. БИОС

7. Это основное место хранения команд и данных текущих задач (программ) в персональных компьютерах.

1. ОЗУ
2. ПЗУ
3. СОЗУ
4. БИОС

8. Одна из разновидностей быстродействующей оперативной памяти, для  которой используются дорогостоящие микросхемы статической памяти. Основное назначение этой памяти в компьютере — служить местом временного хранения обрабатываемых в текущий момент времени кодов программ и данных.

1. ОЗУ
2. ПЗУ
3. СОЗУ
4. БИОС

9. наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя

1. компакт-диски
2. Flash-Driver
3. ROM
4. DRAM

10. Гибкие магнитные диски предназначены для:

1. архивирования данных или переноса информации с компьютера на компьютер
2. длительного хранения больших объемов информации, которая сохраняется при выключении питания.
3. временного хранения обрабатываемых в текущий момент времени кодов программ и данных

11.  наиболее быстродействующая адресуемая память в компьютере

1. ОЗУ
2. ПЗУ
3. БИОС

12. Основная часть ОЗУ (в пределах первого мегабайта, от 0 до начала видеопамяти) размером в 640 Кбайт. Она используется для размещения кода программ, запущенных пользователем или операционной системой. В ней также хранятся различные данные, необходимые для работы программ.

1. Conventional Memory
2. High Memory Area
3. Upper Memory Area

13. Раскрыть сущность понятий

1. Виртуальная память
2. Кэш-память

Текущий тест на тему: «Основные типы и форматы команд»

№1Что не относится к факторам выбора формата команды

1. общее число различных команд;
2. общую длину команды;
3. название команды;
4. простоту кодирования;
5. адресуемость и способы адресации;
6. стоимость оборудования для декодирования и исполнения команд.

№2Что влияет на организацию и емкость памяти, структуру шин, сложность и быстродействие ЦП.

1. Адресная часть
2. Формат команды
3. Длина команды
4. Тип команды

№3 Команды управления периферийным устройством (ПУ), проверки его состояния, ввода и вывода относятся к:

1. команды SIMD;
2. команды преобразования;
3. команды ввода/вывода;
4. команды управления потоком команд.

№4 Что из нижеперечисленного не относится к типам команд:

1. команды арифметической и логической обработки;
2. команды работы со стеками;
3. команды DIMM;
4. команды форматирования;
5. команды ввода/вывода;
6. команды управления потоком команд.

№5 Какие команды  способны изменить последовательность вычислений:

1. команды работы со стеками;
2. команды DIMM;
3. команды вызова процедур и возврата из процедур;
4. команды форматирования.

№6 Какие  операции предусмотрены в  АСК для работы со строкам:

1. перемещения, сравнения, поиска;
2. преобразования;
3. основные арифметические.

№7 Для работы с числами, представленными в форме с плавающей запятой, в АСК предусмотрены:

1. вычисление остатка от целочисленного деления,
2. сложение с учетом переноса,
3. операции сравнения, обеспечивающие сравнение двух вещественных чисел с выработкой признаков;
4. вычитание с учетом заема,
5. увеличение значения операнда на единицу,
6. основные арифметические операции;
7. операции преобразования: формы представления, формата представления

3. Задания для практического контроля

Практическая работа

Базовая система ввода-вывода (BIOS)

Цель работы: Развитие профессиональных навыков работы с базовой системой ввода-вывода (BIOS).

Задачи работы:

- Исследование порядка запуска компьютера.

- Настройка компьютерной системы средствами программы SETUP.

Теоретическая часть практической работы

При включении питания процессор обращается в микросхему ПЗУ {постоянное запоминающее устройство), в которой записан пакет служебных программ, обеспечивающих проверку систем компьютера и обращение к жесткому диску. Этот комплекс программ называется BIOS (базовая система ввода/вывода).

Программа SETUP входит в состав базовой системы ввода-вывода и предназначена для первичной настройки аппаратной конфигурации вычислительной системы. Основная задача настройки — обеспечить возможность автоматического определения состава системы средствами BIOS. Дополнительная задача — оптимизировать настройки и повысить эффективность всей системы в целом. В большинстве случаев программа SETUP вызывается нажатием клавиши DELETE сразу после включения питания. В отдельных случаях может использоваться иная клавиша или комбинация клавиш — необходимая информация выдается на экран монитора при запуске компьютера.

Неквалифицированное изменение настроек микросхемы CMOS может привести к выходу компьютерной системы из строя. В связи с этим примите следующие меры:

• не вносите никаких изменений в настройки без указания инструктора (преподавателя);
• записью на отдельном листе бумаги четко фиксируйте все параметры до их изменения и после;
• по окончании работы закройте программу SETUP без сохранения внесенных изменений.

Перед закрытием программы обратитесь к инструктору (преподавателю) для контроля.

Задание на практическую работу

Упражнение 1. Исследование порядка запуска компьютера

Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

1. Если монитор вычислительной системы имеет питание, отдельное от системного блока, включите монитор.

1. Включите компьютерную систему выключателем системного блока.
2. При подаче питания на процессор происходит его обращение к микросхеме ПЗУ и запуск программы, инициализирующей работу компьютера. В этот момент на экране монитора наблюдается сообщение о версии BIOS.
3. Для наблюдения сообщений, поступающих от компьютера в процессе запуска используйте клавишу Pause/Break. Она приостанавливает загрузку и дает возможность внимательно прочесть сообщение. Для продолжения запуска используйте клавишу ENTER.
4. Процедура инициализации запускает процедуру POST, выполняющую само тестирование базовых устройств (POST — Power-On Self-Test). В этот момент на экране наблюдается сообщение Memory Test: и указание объема проверенной памяти компьютера.

6.        При отсутствии дефектов в оперативной памяти или в клавиатуре происходит
обращение к микросхеме CMOS, в которой записаны данные, определяющие
состав компьютерной системы и ее настройки. На экране монитора эти данные
отображаются в таблице System Configuration. Приостановив запуск с помощью
клавиши PAUSE/BREAK, изучите таблицу и установите:

• сколько жестких дисков имеет компьютерная система и каков их объем;
• имеются ли дисководы гибких дисков и каковы параметры используемых гибких дисков;
• сколько последовательных и параллельных портов имеется в наличии;
•         к какому типу относятся микросхемы, размещенные в банках памяти.
  Продолжите запуск клавишей ENTER.

7. Установив параметры жесткого диска, компьютерная система обращается в его системную область, находит там операционную систему и начинает ее загрузку. Далее работа с компьютером выполняется под управлением операционной системы.
8. Дождавшись окончания запуска операционной системы, выясните у инструктора (преподавателя) порядок завершения работы с компьютером. Приведите компьютер в исходное состояние.

Упражнение 2. Настройка компьютерной системы средствами программы  SETUP

Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

1. Если монитор вычислительной системы имеет питание, отдельное от системного блока, включите монитор.
2. Включите компьютерную систему.
3. При появлении информации на экране нажмите клавишу DELETE — произойдет запуск программы SETUP и откроется меню, представленное на рис. 3.5.
4. С помощью клавиш управления курсором выберите пункт меню Standard CMOS Features (Стандартные настройки микросхемы CMOS).
5. В открывшемся окне проверьте установку системных часов и системного календаря. Выбор настраиваемого параметра выполняется клавишами управления курсором, а изменение параметра — клавишами PAGE UP/PAGE DOWN.
6. Вернитесь в предыдущее меню с помощью клавиши ESC.
7. Выберите пункт Advanced BIOS Features (Настройки параметров BIOS). Нажмите клавишу ENTER.
8. В открывшемся окне проверьте, с какого диска начинается запуск компьютера. Последовательность запуска задается в пункте BOOT SEQUENCE. С помощью клавиш PAGE UP и PAGE DOWN просмотрите все возможные для данного компьютера варианты запуска. Особое внимание обратите на вариант запуска, начинающегося с жесткого диска С: (он используется при штатной работе), и на вариант запуска, начинающегося с гибкого диска А:, — он используется при восстановлении работоспособности компьютера, если загрузка с жесткого диска по каким-то причинам невозможна.
9. Обратите внимание на пункт Typematic Rate Setting — если он включен (Enabled), то путем настройки BIOS можно управлять настройкой функции автоматического повтора символов для клавиатуры. В этом случае интервал времени до начала повтора определяется установкой параметра Typematic Rate Delay (Задержка перед повтором), измеряемого в миллисекундах, а частота повтора определяется установкой параметра Typematic Rate (Частота повтора), измеряемого в знаках в секунду.
10. Вернитесь в предыдущее меню нажатием клавиши ESC.
11. Завершите работу с программой SETUP без сохранения результатов изменения. Для этого нажмите клавишу ESC и при получении запроса подтвердите выход без сохранения изменений нажатием клавиши Y (Yes — Да).

Контрольные вопросы:

1. Как расшифровывается ПЗУ?
2. Что такое BIOS?
3. Каково основное назначение программ пакета BIOS?
4. Для чего предназначена программа SETUP?
5. Какова дополнительная задача программы SETUP?
6. Как вызывается программа SETUP?
7. Какие клавиши необходимо использовать для наблюдения сообщений, поступающих от компьютера в процессе запуска?
8. Какую процедуру запускает процедура инициализации?
9. В какой таблице можно просмотреть данные, определяющие состав компьютерной системы и ее настроек?
10. Как вернуться в предыдущее меню программы SETUP?
11. В каком меню программы SETUP можно просмотреть последовательность запуска компьютера?

Индивидуальные задания по теме «История создания вычислительной техники»

Карточка 1:

1. Дать определение понятиям «компьютер», «архитектура компьютера».
2. Что такое абак; когда и где оно возникло.
3.  Что разработал Б.Паскаль.
4. Дать краткую характеристику большим ЭВМ.
5. Идеи каких из приборов, рисунки которых приведены ниже, были использованы при создании персональных компьютеров? Обведите эти приборы.

Индивидуальные задания по теме «Устройства ЭВМ»

1. Установите соответствие между устройствами компьютера и функциями, которые они выполняют (соедините стрелками).

2. Компьютер состоит из устройств, выполняющих некоторые функции мыслящего человека. Проведите аналогию между человеком и компьютером и заполните таблицу.
3. Разгадай кроссворд «Устройство компьютера»

По вертикали: 1. Основной инструмент сбора, хранения и переработки информации.

По горизонтали: 1. Основное устройство ввода информации. 2. «Мозг» компьютера. 3. Устройство вывода информации. 4. Устройство хранения программ и данных. 5. Устройство для быстрого перемещения по экрану и ввода информации. 6. Носитель информации, на который записывают программы для хранения. 7. Другое название жесткого диска. 8. Устройство, с помощью которого можно вывести на бумагу тексты и рисунки.

Индивидуальные задания по теме: «Составные части компьютера. Конфигурация компьютера».

Вопросы:

1) Перечислите компоненты ПК, составляющую минимальную конфигурацию ЭВМ.

2. Охарактеризуйте назначение клавиатуры, монитора, системного блока.
3. Описать лицевую и заднюю панель стандартного системного блока:

4. Какие существуют основные узлы системного блока?
5. Сущность и назначение видеоадаптера, винчестера, звуковой карты, блока питания.

Информационный диктант  на тему «Накопители на магнитных дисках. Компакт - диски»

1) Минимальная структура данных на компакт-диске — …(кадр)

2)Cектор формируется из …(кадров)

3)На какие три зоны разделена информационная поверхность компакт-диска

(входной каталог, область данных и выходной каталог)

4)Входной каталог содержит …(оглавление)

5)В выходном каталоге присутствует …..(метка конца диска)

6)Для  улучшения  отражающий свойств на диск наносится слой …(алюминия/ золота)

7)Для защиты от грязи диск покрывается ….(слоем лака)

 8)У компакт-дисков стандарта CD-R между металлическим слоем и диском находится… (термочувствительный красочный слой)

9)К элементам винчестера относятся…(управляющий двигатель, носитель информации (диски), головки чтения/записи и электроника)

10)Причиной сокращения срока службы дисков является….( высокая температура среды)

11)Основными характеристиками винчестеров являются…

(Емкость, быстродействие, среднее время доступа, среднее время поиска, скорость передачи данных, кэш-память винчестера, время безотказной работы)

12)Наиболее распространенные типы винчестеров …(MFM, RLL, ESDI, IDE, SCSI)

13)К основным элементам дисковода FDD относят…

(Рабочий двигатель, шаговые двигатели, рабочие головки, управляющая электроника)

Контрольные вопросы по теме «ЭВМ с канальной организацией»

1. Для чего предназначен контроллер оперативной памяти?
2. специализированный процессор, осуществляющий всю работу по управлению контроллерами внешних устройств и обмену данными между основной памятью и внешними устройствами называется___
3. Что подсоединяются к селекторным каналам?
4. Для чего предназначены мультиплексные каналы?
5. Она состоит из канальных команд и хранится в оперативной памяти. О чем идет речь?
6. С помощью какой команды центральным процессором инициируется операция обмена данными?
7. Какая команда позволяет проверить состояние канала?
8. Какие команды (обменные или подготовительные) устанавливают режимы работы внешних устройств, осуществляют операции поиска?
9. Какие команды (обменные или подготовительные) содержат коды операций и адреса оперативной памяти?
10. Перечислите преимущества ЭВМ с канальной организацией.

4. Задания для проведения зачета

Вопросы к зачету (теоретическая часть)

1. История развития компьютерной техники. Классификация и поколения ЭВМ.
2. Центральные устройства ЭВМ.
3. Системные платы компьютера.
4. Блоки питания и охлаждения.
5. Понятие микропроцессора ЭВМ. Микропроцессорная технология.
6. Память компьютера. Виды памяти. ОЗУ и ПЗУ.
7. Устройства ввода информации.
8. Интерфейсы подключений устройств.
9. Накопители на магнитных дисках.
10. Компакт-диски.
11. Видеоадаптеры и мониторы компьютера. Их модификации и характеристики.
12. Звуковые устройства компьютера.
13. Сетевые устройства.
14. Канальная и шинная системотехника.
15. Современные тенденции развития архитектуры ЭВМ.
16. Представление чисел в памяти компьютера.
17. Кодирование информации в компьютере.
18. Архитектура системы команд.
19. Особенности стековой и аккумуляторной архитектур.
20. Основные типы и форматы команд.
21. Способы адресации операндов.
22. ЭВМ с шинной организацией.
23. ЭВМ с канальной организацией.
24. Архитектура Фон-Неймана.
25. Логические основы устройства компьютера.
26. Информационная модель ЭВМ.
27. Конвейерная архитектура.
28. Суперскалярная архитектура.

Вопросы к зачету (практическая часть)

1. Продемонстрировать и раскрыть назначение основных элементов материнской платы.
2. Используя код Хаффмана, для выражения «Лицензионный договор» построить двоичное дерево и определить размер выражения до и после сжатия.
3. Запишите в десятичной системе счисления число со знаком, дополнительный код которого в однобайтовом формате имеет вид 1010011101
4. Подсоединить к системному блоку компьютера принтер, сканер, медиапроектор, колонки, наушники.
5. Выполнить операции:

 34716+ 12А16; 1001112 + 10112; 10478 * 1348

6. Продемонстрировать свойства системы для конкретного компьютера: скорость процессора, размер оперативной памяти.
7. Показать применение цифрового фотоаппарата для передачи видео и графической информации на компьютер.
8. Осуществить перевод:

3674210 — х16; 11100112 — х10; 10001111012 — х8

9. Заполнить таблицу, записав отрицательные десятичные числа в прямом, обратном и дополнительных кодах в 16-разрядном представлении:  

10. Выполнить операции:

3478+ 1238; 1001112 + 10112; 87416 * 10716

11. Для алфавита составить из 5 символов с соответствующими частотами:

#(0,11), %(0,25), !(0,16), ?(0,37), *(0,41) составить префиксный код, близкий к оптимальному.

12. Используя код Хаффмана, для выражения «Географическая зона континента». Построить двоичное дерево и определить размер выражения до и после сжатия.

13. Заполнить таблицу, записав отрицательные десятичные числа в прямом, обратном и дополнительных кодах в 16-разрядном представлении:  

14. Запишите в десятичной системе счисления число со знаком, дополнительный код которого в однобайтовом формате имеет вид 11100111

15. Осуществить перевод:

3674AB16 —х2; 3475218 — х2; 101101111012 — х8

16. Найдите разность десятичных чисел А=63, В=71 с помощью машинных кодов, размещенных в восьмиразрядной сетке.

17. Построить таблицу истинности следующего логического выражения:

Р=(А&C)V(BVC) ~(AvB)&C

18. Построить схему полного сумматора одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса из младшего разряда.

S=(A&P0)V(BVP0) ~(AVB)&P0

19. Выполнить операции:

11102 + 10012;  11102 - 10012 ; 11102 * 10012

20. Для алфавита составить из 7 символов с соответствующими частотами:

#(0,25), %(0,37), ^(0,11), A(0,13), B(0,41), C(0,43), D(0,16) составить префиксный код, близкий к оптимальному.

21. Используя код Хаффмана, для выражения «Математическая интерпретация». Построить двоичное дерево и определить размер выражения до и после сжатия.
22. Осуществить перевод:

10100112 –х8; 1101112 – х8; 101111002 – х16

23. Заполнить таблицу, записав отрицательные десятичные числа в прямом, обратном и дополнительных кодах в 16-разрядном представлении:  

24. Запишите в десятичной системе счисления число со знаком, дополнительный код которого в однобайтовом формате имеет вид 10011101

25. Выполнить операции:  

  10102 : 102 ;  111012 + 110012 ; 11102 - 10012

26. Найдите разность десятичных чисел А=45, В=53 с помощью машинных кодов, размещенных в восьмиразрядной сетке.
27. Осуществить перевод:

     100110010012 –х8;               1101102 –х16; 11001010110011002 – х16

28. Для алфавита составить из 5 символов с соответствующими частотами: %(0,37), ^(0,11), A(0,13), B(0,41), C(0,43) составить префиксный код, близкий к оптимальному.

5. Тематика докладов

1. Счетно-решающие средства до появления ЭВМ.
2. Модули памяти.
3. Поколения процессоров.
4. Звуковые устройства компьютера.
5. Дополнительные  устройства ввода информации: тачпад, джойстик, трекбол, графические планшеты.
6. Дополнительные  устройства ввода информации: цифровые камеры и ТВ-тюнеры, микрофон.
7. Печатающие устройства.
8. Сетевые устройства.
9. Основные типы и форматы команд.
10.  Особенности суперскалярной архитектуры компьютера.