схемы сопряжения ПУ с ЭВМ комплексами и системами, производить работы по подключению

•регулировке, настройке и техническому обслуживанию основных ПУ;

•иметь представление об основных направлениях развития и

•совершенствования ПУ.

1.3.Место дисциплины в учебном процессе

Курс базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин “Архитектура ПЭВМ”, ”Системное программное обеспечение”.

2. Объем и структура курса

Учебным планом предусмотрено 64 часа лекционных и 16 часов лабораторных занятий. Курс состоит их двух функционально связанных частей: Интерфейсы ПЭВМ и ПУ ЭВМ. Всего 64 часа на дисциплину.

Курс изучается в 7-ом семестре и завершается экзаменом.

3. Содержание лекционного материала

Введение.	– 1 час.
Цели и задачи курса. Формы отчетности.	Рекомендуемая литература.

1. Содержание дисциплины

ЧАСТЬ 1. Интерфейсы ПЭВМ
Тема 1. Состав и структура систем ввода-вывода	- 3 часа
([1]стр.5-109,[2]стр.7-44,[3]стр.13-29,[4]стр.7-17.

1.1.Основные понятия и определения.

1.2.Классификация интерфейсов. Способы передачи информации.

Тема 2. Параллельный интерфейс – LPT-порт. Л. [13.1.1.]. – c. 17-47. - 2 часа.

2.1.Традиционный LPT-порт.

2.2.Расширения параллельного порта

2.3.Стандарт IEEE 1284.

2.3.1 Полубайтный режим ввода – Nibble Mode

2.3.2.Двунаправленный байтный режим – Byte Mode

2.3.3.Режим ЕРР

2.3.4.Режим ЕСР

2.3.5.Режимы и регистры ЕСР-порта

2.3.6.Согласование режимов IEEE 1284

2.3.7 Физический и электрический интерфейсы 2.3.8. Развитие стандарта IEEE 1284

2.4. Системная поддержка LPT-порта

Тема 3. Последовательный интерфейс -- СОМ-порт Л.[13.1.1.]. – c. 48-77..2 часа.

3.1.Интерфейс RS-232C

3.2.Родственные интерфейсы и преобразователи уровней

3.3. Асинхронный режим передачи 3.4. Управление потоком данных

3.5. Микросхемы асинхронных приемопередатчиков 3.6. Системная поддержка СОМ-портов

Тема 4. Беспроводные интерфейсы. Л. [13.1.1.]. – c. 78-86..	- 1 час
4.1. Инфракрасный интерфейс IrDA
4.2. Радио интерфейс Вluetooth

Тема 5. Последовательные шины USB и Fire Wire. Л. [13.1.1.].– c. 87-113.. - 1 час. 5.1. Шина USB. Л. [13.1.1.]. – c. 87-105.

5.1.1.Организация шины USB

5.1.2.Модель передачи данных

5.1.3.Протокол

5.1.4.Типы передачи данных

5.1.5.Синхронизация при изохронной передаче

5.1.6.Хост

5.1.7.Применение шины USB

5.1.8.Разработка собственных устройств USB

5.2. Шина IEEE 1394—Fire-Wire. Л. [13.1.1.]. – c. 106-113.

5.2.1.Физический уровень сети

5.2.2.Протокол IEEE 1394

5.2.3 Устройства и адаптеры 1394 5.2.4. Использование 1394

Тема 6. Шина SCSI. Л. [13.1.1.]. – c. 114-144..

-1 час.

6.1.Параллельные интерфейсы SCSI

6.1.1.Кабели, разъемы, сигналы

6.1.2.Терминаторы

6.1.3.Протокол шины

6.1.4.Конфигурирование устройств

6.1.5.Подключение устройств к шине

6.2.Интерфейс Fibre Channel

6.3.Хост-адаптер SCSI

6.4.Управление интерфейсом и выполнение команд Тема 7. Шины и карты расширения. Л. [13.1.1.]. – c. 145-.234.

7.1. Шины ISA, EISA, PC/104. Л. [3.1.1.] – c. 145-174.	- 1 час.
7.2. Шина РСI. Л. [13.1.1.]. – c. 175-234. – c. 175-234.	- 2 часа.
7.2.1. Адресация устройств РСI.
7.2.2. Протокол шины РСI
7.2.3. Команды, шины, адресация памяти и ввода-вывода
7.2.4. Таймеры, задержки и буферы
7.2.5. Пропускная способность шины

7.2.6.Прерывания

7.2.7.Прямой доступ к памяти, эмуляция ISA DMA (PC/PCI)

7.2.8.Электрический интерфейс, слоты и карты РСI.

7.2.9.Иные конструктивы с шиной РСI

7.3.Мосты РСI

7.4.Программный доступ к конфигурационному пространству и генерация специальных циклов.

7.5.Конфигурирование устройств

7.6.Интерфейс LPC

7.7.Шины и карты расширения блокнотных ПК

Тема 9. Специализированные интерфейсы периферийных устройств. -1 час.

9.1.Интерфейс клавиатуры. Л.[13.1.1.]. – c. 310-315.

9.1.1.Интерфейс клавиатуры AT и PS/2

9.1.2.Контроллер интерфейса клавиатуры и мыши 8042/8242

9.1.3.Системная поддержка и программный интерфейс

9.2.Интерфейсы мыши. Л.[13.1.1.]. – c. 316-319.

9.2.1.Последовательные мыши -- MS Mouse и PC Mouse

9.2.2.Мышь PS/2.

9.2.3.Мышь Bus Mouse

9..3. Интерфейсы принтеров и плоттеров. Л.[13.1.1.]. – c. 320-325.

9.3.1.Параллельные интерфейсы – Centronics, IEEE 1284, ИРПР

9.3.2.Последовательные интерфейсы

9.3.3.Системная поддержка принтера

9.4. Интерфейсы графических адаптеров. Л. [13.1.1.]. – c. 325-341.

9.4.1.Дискретный интерфейс RGB TTL

9.4.2.Аналоговый интерфейс RGB

9.4.3.Цифровые интерфейсы P&D, DVI и DFP

9.4.4.Внутренние цифровые интерфейсы

9.4.5.Видео интерфейсы.

9.5.Интерфейсы аудиоустройств. Л.[13.1.1.].– c. 342-348.

9.5.1.Аналоговые интерфейсы

9.5.2.Цифровые интерфейсы

9.5.3.Интерфейс MIDI -

9.5.4.Интерфейс дочерней карты

9.6. Интерфейс игровых устройств – Game-порт. Л.[13.1.1.]. – c. 349-351.

Тема 10. Интерфейсы устройств хранения. Л. [13.1.1.].– c. 352-404. 2 часа.

Интерфейс НГМД. Л.[13.1.1.].– c. 353-358.

10.1.1.Аппаратный интерфейс

10.1.2.Контроллер НГМД

10.2.Интерфейс ATA/ATAPI (IDE). Л. [3.1.12] – c. 359-393. 10.2.1.Параллельный интерфейс АТА 10.2.2.Последовательный интерфейс Serial ATA.

10.3.Интерфейсы и конструктивы твердотельных носителей информации.

Л. [13.1.1.]. – c.394-401.

10.3.1.Compact-Flash

10.3.2.Smart Media Card

10.3.3.Multimedia Card и Seque Digital

10.3.4.Miniature Cаrd

10.4. Системная поддержка устройств хранения Л.[13.1.1.]. – c. 402-404.

Тема 11. Интерфейсы компьютерных сетей. Л. [13.1.1.].– c. 405-419. -1 час.

11.1.Стандарты и интерфейс Ethernet

11.2.Сетевые адаптеры

11.3.Интерфейс коммутируемой телефонной линии и телефонного аппарата

Тема 12. Вспомогательные последовательные интерфейсы и шины.
12.1. Последовательные шины на базе I2 C. Л.[13.1.1.].– c. 420-442.	1 час
12.1.1. Шина I2 C
12.1.2. Шина ACCESS Bus
12.1.3. Шина SMBus
12.1.4. Сравнение шин I2 C, ACCESS. bus и SMBus.

12.2.Шина управления SMI интерфейса интерфейса МII Л.[13.1.1.]. – c. 443.

12.3.Интерфейс SPI. Л. [13.1.1.]. – c. 444-445.

12.4.Интерфейс JTAG. Л.[13.1.1.].– c. 346-450.

12.5.Программно-управляемая реализация последовательных интерфейсов.

Л. [13.1.1.]. - с. 351-353.

Тема 13. Интерфейсы питания, заземление и гальваническая развязка.	1 час.
Л.[13.1.1.]. – c. 505-515.
13.1. Общие вопросы электропитания и заземления.
13.2. Гальваническая развязка
13.3. Интерфейсы блока питания РС

Часть 2. Периферийные устройства ЭВМ.

Тема 1. Состав и структура систем ввода-вывода	- 3 часа
([1]стр.5-109,[2]стр.7-44,[3]стр.13-29,[4]стр.7-17.

1. Организация ввода-вывода данных из ЭВМ.

1.1.Общие принципы обмена информацией

1.2.Интерфейс общая шина

1.3.Порты ввода вывода

1.4.Классификация периферийного оборудования

Тема 2.Средства ручного ввода и кодирования текстовой информации

([1],стр.132-140;[2],стр.54-71;[3],стр.44-75. - 3 часа

2.1.Устройства ручного ввода текстовой информации: Принципы реализации клавиатур:

Клавиатуры на основе: эффекта Холла, тензометрических датчиках, герконах, емкостной связи, фотоэлектрическом принципе, прямом пъезоэффекте, на основе многослойной печатной платы, Клавиатуры мембранного типа.

2.2.Кодирование символьной информации:

-Коды обработки информации. Кодовые таблицы и стандарты. 2.3. Схемы управления и формирования кодов.

-Представление и кодирование информации на машиночитаемых документах.

Тема 3. Регистрация текстовой информации - 4 часа

([1]стр.157-177;[2],стр.129-165;[3],стр.188-236; [4]стр.128-175,[5],стр.107-144).

3.1.Алфавитно-цифровые регистрирующие устройства (РУ): Типовые структуры РУ. Принцип действия и классификация.

3.2.Печатающие устройства ударного действия:

-поэлементно печатающие устройства;

-знакосинтезирующие устройства. Принцип действия и классификация.

3.3. Регистрирующие устройства безударного действия. Принцип действия и классификация:

Устройства с электрическим воздействием на носитель (электрографические, электротермические, термографические, электрохимические, феррографические);

-Устройства с воздействием светового потока на носитель

фотографические,электрофотографические-лазерные);-2 часа - Электрокаплеструйные РУ. -2 часа

3.4.Сравнительные характеристики печатающих устройств.

3.5.Принципы построения узлов листоразделения и подачи

носителя в рабочую зону. – 1 час

Тема 4. Устройства ввода в ЭВМ графической информации

([1],стр.227235; [2],стр.84-86,99-112; [4],стр.18-99; [6], стр. 3-119; [7], стр. 7-92).

4.1.Классификация средств ввода в ЭВМ графической информации.

-1 час
4.2. Принципы построения средств ввода:	-2 часа

4.2.1.Устройства графического ввода (УГВ) дискретного типа:

-Механические УГВ контактного типа

-Электромеханические УГВ с датчиками угол-код

-Оптико-механические УГВ с растровыми дисками

-Лазерные УГВ

-УГВ проекционного типа

-Сеточные УГВ с емкостной и индуктивной связью указателя координат с координатными шинами

-Способы коммутации координатных шин

4.2.2.Дискретно-непрерывные УГВ: - Принципы построения

- Погрешности дискретно-непрерывных УГВ

4.2.3.УГВ с пульсирующим магнитным полем синусоидального тока возбуждения

4.2.4.Акустические УГВ:

-Измерительные схемы и классификация

-УГВ с однонаправленным зондированием рабочей зоны

-Эхолокационные УГВ

-УГВ построенные по трех точечной схеме

-Электроакустические преобразователи сигналов

-Ультразвуковые УГВ

-Погрешности акустических УГВ

4.3.Сервисное обеспечение процессов графического ввода:4 часа

-Учет человеческого фактора при проектировании УГВ

-Измерение линейных величин

-Измерение угловых величин

-Клавиатуры трафаретного типа

4.4.Ручные и настольные сканирующие УГВ. Структура и принцип Действия: – 2 часа

4.5.Перьвой интерфейс человека с ЭВМ:

- 2 часа

-Понятие перьевого интерфейса. Классификация.

-Оптические способы ввода

-Инерциальные способы построения навигационных систем

-Способы преобразования, основанные на использовании разложения сил давления

-Электромагнитные способы преобразования

-Емкостные способы преобразования

4.6. Способы сжатия графических изображений:	- 1 час
- Сжатие растровых изображений
- Сжатие непрерывных изображений

Тема 5. Графические регистрирующие устройства (ГРУ) - 2 часа

([2], стр.166-188; [3], стр.237-249; [4], стр.176-198; [5], стр.145-157).

5.1. Основные типы ГРУ. Классификация. Принцип действия и технические характеристики.

	Тема 6. Устройства отображения информации
([1],стр.195-240; [2],стр.188-237; [3],стр.256-267; [4],стр. 196-217;[5] стр.181-193).
	6.1. Классификация дисплеев. Типы индикаторов и основные
технические характеристики дисплеев.
	6.2. Дисплеи на ЭЛТ. Принципы построения.				– 2 часа
Методы отображения алфавитно-цифровой и графической информации.
6.3. Видеоадаптеры дисплеев.			- 2 часа
6.4.Твердотельные устройства отображения информации. -2 часа
и	принципы	построения	(плазменные	и	электролюминесцентные	панели,
жидкокристаллическиеиндикаторы, активные панели).
	6.5. Проекционные устройства отображения информации
	6.6.Стереоскопические устройства отображения информации:2 часа

-Основы стереоскопического зрения

-Принципы построения стереоскопических устройств отображения информации

-Голографические устройства отображения информации

6.7.Средства интерактивного взаимодействия человека с ЭВМ:4 ч.

-Ручные манипуляторы стержневого типа – джойстики –

-Манипуляторы типа "мышь" и трэкбол

-Световые перья

-Средства взаимодействия с объектами виртуальной реальности

6.8.Защитные фильтры-экраны дисплеев.

– 1 час

Тема 7. Устройства ввода-вывода речевой информации. -2 часа Принципы построения. [1],стр.241-260;[2],стр.238-246;[3],стр.250-255;[4],стр.218-238).

7.1.Системы распознавания речи.

7.2.Методы синтеза речи.

Тема 8. Внешние запоминающие устройства (ВЗУ)	- 2 часа
([1],стр.261-318;[2],стр.247-310;[3],стр.268-
291;[5],стр.194-240;[9], [21], [24],стр.13-93).