Đề cương chi tiết Kiến trúc máy tính

Nội dung text: Đề cương chi tiết Kiến trúc máy tính

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 1. THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Tên học phần (tiếng Anh): COMPUTER ARCHITECTURE Mã môn học: 23 Khoa/Bộ môn phụ trách: Kỹ thuật Điện tử Giảng viên phụ trách chính: Th.s Giáp Văn Dương Email: gvduong@uneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: Th.s Bùi Văn Hậu, Th.s Đào Hưng, Th.s Đặng Khánh Toàn, Th.S Vũ Anh Nam. Số tín chỉ: 2(26, 8, 30,60) Số tiết Lý thuyết: 26 Số tiết TH/TL: 8 26+8/2 = 15 tuần x 2 tiết/tuần Số tiết Tự học: 30 Tính chất của học phần: Bắt buộc Học phần tiên quyết: Học phần học trước: Kỹ thuật số, Kỹ thuật mạch Điện tử Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập
2. 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN Trang bị cho người học những kiến thức môn học Kiến trúc máy tính. Kiến trúc máy tính bao gồm hai vấn đề là kiến trúc phần cứng và kiến trúc phần mềm. Kiến trúc phần cứng cho biết các thành phần phần cứng cần có và có thể có của một hệ thống máy tính, phương pháp trao đổi thông tin và chức năng của các thành phần trong hệ thống. Kiến trúc phần mềm cho biết một hệ thống máy tính hoạt động được là dựa trên các phần mềm điều khiển. Các phần mềm điều khiển được xây dựng dựa trên một hệ thống tập lệnh mã máy đối với từng loại bộ vi xử lý khác nhau. Sự phối hợp hoạt động giữa phần cứng và phần mềm để tạo nên một hệ thống máy tính hoàn chỉnh. 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Hiểu được những kiến thức cơ bản về máy tính và hoạt động cơ bản. Hiểu được kiến trúc phần cứng, kiến trúc tập lệnh của máy tính. Hiểu được nguyên lý hoạt động của các hệ thống I/O, đơn vị xử lý trung tâm, ROM, RAM của máy tính. Kỹ năng Xác định các thành phần cơ bản của máy tính, linh kiện, thiết bị đầu cuối. Thực hiện đầy đủ lắp đặt, thay thế các thành phần trong hệ thống máy tính một. Thực hiện đầy đủ lập trình chính xác cho máy tính với một tập lệnh cho sẵn. Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm Có tinh thần trách nhiệm công dân, sống chu n mực, nhân ái. Tuân thủ tốt quy định, luật pháp của nhà nước và cộng đồng. Có trách nhiệm xã hội tốt đối với tập thể đơn vị và đối với cộng đồng. Trung thực nhiệt tình trong công việc, có tư cách, tác phong, thái độ đáp ứng chu n mực của ngành tôntrọng và hợp tác với đồng nghiệp tuyệt đối tuân thủ đạo đức nghề nghiệp tuân thủ các quy định về chuyên môn nghiệp vụ. 4. CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN CĐR Mã Mô tả CĐR học phần của CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT G1 Về kiến thức G1.1.1 Hiểu được các khái niệm chung, lịch sử phát triển, các thành phần [1.3.2]
3. và biểu diễn thông tin trong hệ thống máy tính G1.1.2 Hiểu được kiến trúc tập lệnh của vi xử lý [1.3.2] Hiểu được các đặc điểm của hệ thống nhớ, hệ thống vào ra và giao [1.3.1], G1.2.1 diện truyền dữ liệu [1.3.2] G1.2.2 Hiểu được kiến trúc của khối vi xử lý [1.3.2] G2 Về kỹ năng Thực hiện thực hành đầy đủ với các công nghệ vi xử lý, bộ nhớ G2.1.1 [2.1.2] máy tính và các thiết bị vào ra của máy tính Thực hiện thực hành và điều chỉnh được với giao diện truyền dữ G2.1.2 [2.1.4] liệu trong hệ thống máy tính Kỹ năng tư duy, làm việc độc lập: có kiến thức cơ s vững chắc, kỹ năng tiếp cận, tư duy và tìm được phương án tốt nhất để giải G2.2.1 [2.2.3] quyết các vấn đề một cách độc lập có kỹ năng quản lý thời gian và quản trị công việc. Kỹ năng làm việc th o nhóm: có kỹ năng tổ chức làm việc th o nhóm, chia s ý kiến và thảo luận với các thành viên trong nhóm có khả năng lãnh đạo nhóm, phân công nhiệm vụ, tạo động lực, G2.2.2 [2.2.4] giám sát hoạt động của nhóm, định hướng và nêu các ý tư ng mới về công việc, về sản ph m của nhóm, tổng kết các vấn đề đưa ra thảo luận nhóm. G3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm G3.1.1 Có tinh thần trách nhiệm công dân, sống chu n mực, nhân ái. [3.1.1] Tuân thủ tốt quy định, luật pháp của nhà nước và cộng đồng. Có G3.2.1 [3.2.1] trách nhiệm xã hội tốt đối với tập thể đơn vị và đối với cộng đồng. Trung thực nhiệt tình trong công việc, có tư cách, tác phong, thái độ đáp ứng chu n mực của ngành tôntrọng và hợp tác với đồng G3.2.2 [3.2.1] nghiệp tuyệt đối tuân thủ đạo đức nghề nghiệp tuân thủ các quy định về chuyên môn nghiệp vụ.
4. 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo Chương 1: Giới thiệu chung về Kiến trúc máy tính 1.1. Các khái niệm cơ bản 1 1.2. Sự tiến hóa của máy tính 2 1,2,3,4, 1.3. Phân loại máy tính 1.4. Các thành phần cơ bản của máy tính 1.5. Phần mềm của máy tính 1,2,3,4, 2 2 1.6. Biểu diễn thông tin trong máy tính Chương 2: Bộ vi xử lý 1,2,3,4, 3 2 2.1. Cấu trúc chức năng của bộ vi xử lý 4 2.2. Các thanh ghi (RF) 2 1,2,3,4, 2.3. Đơn vị số học và logic (ALU) 1,2,3,4, 5 2 2.4. Đơn vị điều khiển (CU) Chương 3: Kiến trúc tập lệnh 1,2,3,4, 6 3.1. Các đặc trưng cơ bản của lệnh mã máy 2 3.2. Các kiểu toán hạng 3.3. Các kiểu thao tác (Mã lệnh) 1,2,3,4, 7 2 3.4. Ngôn ngữ lập trình và chương trình dịch 8 Thảo luận, bài tập và kiểm tra 4 1,2,3,4, Chương 4: Hệ thống nhớ 1,2,3,4, 9 4.1. Tổng quan về hệ thống nhớ 2 4.2. Bộ nhớ bán dẫn 4.3. Bộ nhớ Cache, bộ nhớ truy cập nhanh 1,2,3,4, 10 2 4.4. Bộ nhớ ngoài Chương 5: Hệ thống vào ra 1,2,3,4, 11 5.1. Cấu trúc chung của hệ thống vào ra 2 5.2. Các phương pháp trao đổi dữ liệu 1,2,3,4, 12 5.3. Ghép nối với các thiết bị ngoại vi 2
5. Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo Chương 6: Giao diện truyền dữ liệu 1,2,3,4, 13 6.1. Giao diện song song 2 6.2. Giao diện tuần tự 6.3. Giao diện đa năng USB 1,2,3,4, 14 6.4. Giao diện cao tốc IEEE 1394 2 6.5. Modem 15 Thảo luận, bài tập và kiểm tra 4 1,2,3,4,
6. 6. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao ( Các tiêu chí trong Chuẩn đầu ra của học phần xem trong bảng mã hóa CĐR của CTĐT và CĐR của học phần) Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.2.1 G3.2.2 Chương 1: Giới thiệu chung về Kiến trúc máy tính 1.1. Các khái niệm cơ bản 2 1 1 1 1 1 1.2. Sự tiến hóa của máy tính 2 1 1 1 1 1 1.3. Phân loại máy tính 2 1 1 1 1 1 1 1.4. Các thành phần cơ bản của 3 1 1 1 1 1 máy tính 1.5. Phần mềm của máy tính 1 1 1 1 1 1 1.6. Biểu diễn thông tin trong 3 1 1 1 1 1 máy tính Chương 2: Bộ vi xử lý 2 2.1. Cấu trúc chức năng của bộ 3 1 1 1 1 1 vi xử lý
7. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.2.1 G3.2.2 2.2. Các thanh ghi (RF) 2 1 1 1 1 1 2.3. Đơn vị số học và logic 2 1 1 1 1 1 (ALU) 2.4. Đơn vị điều khiển (CU) 2 1 1 1 1 1 Chương 3: Kiến trúc tập lệnh 3.1. Các đặc trưng cơ bản của 2 1 1 1 1 1 lệnh mã máy 3 3.2. Các kiểu toán hạng 3 1 1 1 1 1 3.3. Các kiểu thao tác (Mã lệnh) 2 1 1 1 1 1 3.4. Ngôn ngữ lập trình và 2 1 1 1 1 1 chương trình dịch Chương 4: Hệ thống nhớ 4.1. Tổng quan về hệ thống nhớ 3 1 1 1 1 1 4 4.2. Bộ nhớ bán dẫn 2 2 1 1 1 1 1 4.3. Bộ nhớ Cache, bộ nhớ truy 2 2 1 1 1 1 1 cập nhanh
8. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.2.1 G3.2.2 4.4. Bộ nhớ ngoài 2 2 1 1 1 1 1 Chương 5: Hệ thống vào ra 5.1. Cấu trúc chung của hệ thống 2 2 1 1 1 1 1 vào ra 5 5.2. Các phương pháp trao đổi 2 2 1 1 1 1 1 dữ liệu 5.3. Ghép nối với các thiết bị 2 2 1 1 1 1 1 ngoại vi Chương 6: Giao diện truyền dữ liệu 6.1. Giao diện song song 2 2 1 1 1 1 1 6.2. Giao diện tuần tự 2 2 1 1 1 1 1 6 6.3. Giao diện đa năng USB 2 2 1 1 1 1 1 6.4. Giao diện cao tốc IEEE 1394 2 2 1 1 1 1 1 6.5. Modem 2 2 1 1 1 1 1 7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Đánh dấu “x” vào giao giữa hàng (lần kiểm tra) và cột chu n đầu ra tương ứng với nội dung kiến thức, kỹ năng, đạo đức ph m chất cần kiểm tra của học phần.
9. Điểm thành Quy định Chuẩn đầu ra học phần TT phần (Theo QĐ số 686/QĐ- G1.1.1 G1.1.2 G1.2.1 G1.2.2 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G2.2.2 G3.1.1 G3.2.1 G3.2.2 (Tỷ lệ %) ĐHKTKTCN ngày 10/10/2018) 1. Kiểm tra định kỳ lần 1 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy x x x x x x x x + Thời điểm: sau khi học hết chương 1,2,3 + Hệ số: 2 2. Kiểm tra định kỳ lần 2 + Hình thức: trắc nghiệm trên Điểm quá trình 1 giấy (40%) x x x x x x x x + Thời điểm: sau khi họchết chương 4,5,6 + Hệ số: 2 3. Kiểm tra thường xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp, x x x x x x x x x x x bài tập trên lớp + Số lần:Tối thiểu 1 lần/sinh
10. viên + Hệ số: 1 4. Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh th o thời gian tham gia học trên lớp x x x x x x x x x x x + Số lần: 1 lần, vào thời điểm kết thúc học phần + Hệ số: 2 + Hình thức: trắc nghiệm trên Điểm thi kết máy tính 2 thúc học phần + Thời điểm: Th o lịch thi học x x x x x x x x x x x (60%) kỳ + Tính chất: Bắt buộc
11. 8. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ w bsit để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử, chương trình mô phỏng trong giảng dạy. Tập trung hướng d n học, tư vấn học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính m i chương.  Giảng viên s mô tả các hoạt động thực tế trong quá trình sản xuất của một doanh nghiệp liên quan đến việc thiết kế, xây dựng và lập trình cho hệ thông máy tính.  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình Phương pháp thảo luận nhóm Phương pháp mô phỏng Phương pháp minh họa Phương pháp miêu tả, làm m u.  Sinh viên chu n bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc nhóm để chu n bị bài thảo luận. Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tư ng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 9. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1. Quy định về tham dự lớp học  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học. Trong trường hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý.  Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau.  Tham dự các tiết học lý thuyết  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn sách tài liệu học tập Kiến trúc máy tính  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ  Tham dự thi kết thúc học phần  Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học 9.2. Quy định về hành vi lớp học  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy. Mọi hành vi làm ảnh hư ng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm.  Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học bắt đầu s không được tham dự buổi học.
12.  Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hư ng đến người khác trong quá trình học.  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, máy ngh nhạc trong giờ học. 10. TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1. Tài liệu học tập [1]. Nguyễn Thu Hiền, Trần Thành Đại, Tài liệu học tập Kiến trúc máy tính 10.2. Tài liệu tham khảo [2]. Nguyễn Minh Tuấn, Kiến trúc máy tính, NXB Giáo Dục, 2001 [3]. Ngô Diệp Tập, Phạm Xuân Khánh, Vũ Trung Kiên, Giáo trình Vi xử lý và cấu trúc máy tính, NXB Giáo Dục, 2010 [4]. Nguyễn Đình Việt, Kiến Trúc Máy Tính, NXB Giáo Dục, 2000 11. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN  Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện.  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học phần.  Giảng viên thực hiện th o đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. Hà Nội, ngày . tháng . năm 2018 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Bùi Huy Hải Nguyễn Mai Anh