Тема Форматы машинных команд. Форматы команд. Методы адресации. Формат машинной команды процессора 8086. [1], [3]

ОБЩАЯ ЧАСТЬ ПРОГРАММЫ

Раздел 1.Организация ЭВМ и систем

Тема 1.Форматы машинных команд. Форматы команд. Методы адресации. Формат машинной команды процессора 8086. [1], [3]

Тема 2.Организация памяти. Оперативная память. Стековая память. Виды стеков. Сегментация памяти. [1], [3]

Тема 3.Организация процессоров. Структура процессора. Регистры общего назначения. Устройства управления. RISC и CISC процессоры. [1]

Тема 4.Организация обмена с внешними устройствами. Методы обмена. Адаптер ВВ55. Организация службы времени. Таймер ВИ54. Обработка прерываний. Контроллер прерываний ВН59. Прямой доступ к памяти. Контроллер ПДП ВТ37. [1], [3]

Тема 5.32 разрядные процессоры. Реальный режим. Защищенный режим. Режим V86. Дескрипторы. Дескрипторные таблицы. Шлюзы. Страничный механизм. Переключение задач. Сегменты TSS. [1], [2]

Тема 6.Кэш-память. Виды кэш-памятей. Принцип работы кэш-памяти. [1], [2]

Тема 7.Многопроцессорные системы. Системные и резидентные шины. Сильно и слабо связанные конфигурации. Схемы арбитража. [1], [3]

1. 
   Гузик В.Ф., Каляев В.А., Костюк А.И. Организация ЭВМ на микропроцессорах Intel: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002.
   – 134 с.
   
2. 
   Григорьев В. Л. Микропроцессор i 486. Архитектура и программирование (в 2-х томах). – М: ГРАНАЛ, 1993. – 747 с.
   
3. 
   Микропроцессорный комплект К1810. Справочная книга./ Под ред. Ю. М. Казаринова. – М: Высшая школа, 1990. – 269 c.
   

Раздел 2.Информатика

Тема 1.Понятие информатики. Место информатики в ряду других фундаментальных наук. Мировоззренческие экономические и правовые аспекты информационных технологий.

Тема 2.Понятие информации и ее измерение. Количество и качество информации. Единицы измерения информации. Информация и энтропия.

Тема 3.Сообщения и сигналы. Кодирование и квантование сигналов.

Тема 4.Информационный процесс в автоматизированных системах. Фазы информационного цикла и их модели. Информационный ресурс и его составляющие.

Тема 5.Понятие информационных технологий. Технические и программные средства информационных технологий.

Тема 6.Основные виды обработки данных. Обработка аналоговой и цифровой информации. Устройства обработки данных и их характеристики.

Тема 7.Понятие и свойства алгоритма. Принцип программного управления.

Тема 8.Функциональная и структурная организация компьютера.

Тема 9.Виды и характеристики носителей и сигналов. Спектры сигналов. Модуляция и кодирование.

Тема 10.Каналы передачи данных и их характеристики. Методы повышения помехоустойчивости передачи и приема. Современные технические средства обмена данными и каналообразующей аппаратуры.

Тема 11.Типы и структуры данных.

Тема 12.Организация данных в устройствах с прямым и последовательным доступом. Файлы данных. Файловые структуры. Носители информации и технические средства для хранения данных.

Тема 13.Представление информации в цифровых автоматах. Информационные основы контроля работы цифровых автоматов. Систематические коды. Контроль по четности и нечетности и по Хеммингу.

Тема 14.Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная система счисления. Двоичная арифметика.

Тема 15.Представление числовой информации в компьютере. Прямой, обратный и дополнительный коды. Выполнение арифметических операций в компьютере над числами с фиксированной и плавающей точкой.

4. 
   Информатика: Учебник / Под ред. Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 1997.
   
5. 
   Поспелов Д.А.. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. – М.: Наука, 1986.
   
6. 
   Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
   

Раздел 3.Программирование на языках Си, Си++

Тема 1.Основы алгоритмизации.

Тема 2.Язык С++. Процедурное программирование.

1..Лексика языка. Разделители, комментарии.

2..Типы данных. Базовые типы данных. Константы, целые константы, константы с плавающей точкой, символьные константы. Определение переменных и типизированных констант. Одномерный массив. Строки, строковые константы. Указатели и ссылки. Переименования типов. Структуры. Массивы структур. Многомерные массивы.

3..Операции. Арифметические операции. Операции сравнения. Логические операции. Операции присваивания. Адресные операции. Порядок выполнения операций в выражении.

4..Операторы. Оператор-выражение. Пустой оператор. Составной оператор. Условные операторы. Операторы цикла: while, do … while, for. Операторы перехода: break, switch, continue.

5..Препроцессор и библиотеки. Включение файлов. Стандартные библиотеки. Функции работы со строками. Математические функции.

6..Ввод-вывод. Операторы ввода с клавиатуры и вывода на дисплей. Файлы. Открытие и закрытие файлов. Чтение и запись в файл.

7..Функции. Классы памяти. Возвращение значений. Аргументы функции.

8..Динамическое распределение памяти. Операторы new и delete.

Тема 3.Язык С++. Объектно-ориентированное программирование.

1..Базовые принципы объектно-ориентированных программ. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

2..Классы. Конструкторы. Конструктор по умолчанию. Деструкторы.

3..Объекты классов. Доступ к компонентам объектов. Статические компоненты классов. Дружественные функции.

4..Пеpегpуженные опеpации и функции.

5..Производные классы. Наследование. Иерархия классов. Создание и разрушение объектов производных классов.

6..Виртуальные функции. Общие положения.

7..Классы-контейнеры. Организация динамических массивов.

8..Обработка исключений.

1. 
   Страуструп Б. Язык программирования C++. 3-е изд. – М.: Бином, 1999. – 991 с.
   
2. 
   Шилдт Г. Самоучитель С++. 3-е изд. – СПб: BHV, 1998.
   

Раздел 4.Программирование на языках Pascal, Delphi

Тема 1.Данные и операции языка Pascal. Переменные, запись идентификаторов. Стандартные типы данных: целые, вещественные, булевские, символьные и строковые и их внутреннее представление, запись констант в программе. Операции с переменными стандартных типов. Выражения, приоритет операций, порядок вычисления. Структурированные данные, доступ к элементам массива и записи.

Тема 2.Операторы языка Pascal. Операторы присваивания, ветвления, перехода, выбора, цикла (правила записи и выполнения операторов). Операторы прерывания цикла.

Тема 3.Процедуры и функции в языке Pascal. Описание процедур и функций, параметры-значения и параметры-переменные, локальные переменные. Обращение к процедурам и функциям, формальные параметры. Внешние процедуры и функции, стандартные модули языка Pascal.

Тема 4.Файловый ввод-вывод на языке Pascal. Объявление файлов. Процедуры чтения и записи информации в файл. Функция конца файла. Внешние файлы и их связь с логическими именами файлов. Текстовые файлы. Функция конца строки. Техника работы с файлами.

Тема 5.Динамические структуры данных на языке Pascal. Динамическое распределение памяти. Процедуры и операции над ссылочными переменными (указателями). Выделение и освобождение памяти.

Тема 6.Объекты в языке Pascal. Основные свойства объектного программирования. Типы объектов в языке Pascal. Правила наследования потомком полей и методов от предка. Иерархия объектов, принцип работы с обобщенным объектом, виртуальные методы. Таблица виртуальных методов, ссылка на таблицу из объекта, установление ссылки в конструкторе.

Тема 7.Создание и доступ к объектам. Статическое и динамическое создание объектов. Особенности описания объектов для их динамического создания. Функция New, параметры, возвращаемый результат, реализация доступа к методам динамически созданного объекта. Разрушение динамического объекта.

Тема 8.Визуальное программирование в Delphi. Элементы среды визуального программирования – форма, панель компонентов, инспектор объектов, редактор кода. Выбор компонентов, их перенос на форму и установление размеров. Настройка свойств через окно инспектора объектов. Генерация событий от компонентов программы, обработчики событий. Автоматическая генерация в Delphi имен для размещаемых компонентов и обработчиков событий.

Тема 9.Основные визуальные компоненты. Основные свойства визуальных компонентов, определяющие их расположение, размер, видимость и активность. Наиболее используемые компоненты для ввода и вывода информации и разновидности кнопок. Основные файлы проекта Delphi.

Тема 10.Объектная модель Delphi. Описание класса: поля, свойства, методы, секции видимости. Различия между полями и свойствами, разновидности методов, подключение обработчиков событий через специальные свойства. Изменение способа создания объектов и доступа к их методам и свойствам, расширение функций конструктора и деструктора.

Тема 11.Иерархия классов. Иерархия классов Delphi; общая характеристика базовых классов TObject, TPersistant, TComponent, TControl; некоторые специальные классы: TString, TCanvas и др.

1. 
   Фаронов В.В. Турбо Pascal 7.0: Учебный курс. – М.: Нолидж, 1997.
   – 616 с.
   
2. 
   Фаронов В.В. Delphi 5: Учебный курс. – М.: Нолидж, 2000. – 608 с.
   
3. 
   Попов В. Паскаль и Дельфи: Самоучитель. – СПб: Питер, 2003.
   – 544 с.
   

Раздел 5.Базы данных

Тема 1.Назначение и основные компоненты баз данных (БД). Элементы данных и их свойства. Необходимость централизованного управления данными. Концепция интеграции. Требования к базам данных. Свойства баз данных. Уровни представления баз данных. Концептуальное, логическое и физическое проектирования БД. Системы управления базами данных (СУБД). Обзор современных СУБД. Связи в БД. Ассоциации и отображения. Понятие схемы и подсхемы.

Тема 2.Логические модели данных. Иерархическая модель данных. Типы сегментов в иерархическом представлении данных: подобные, исходные и порожденные сегменты. Сетевая модель данных. Набор как поименованная совокупность записей. Сетевое представление данных. Реляционная модель данных. Условия и ограничения, накладываемые на отношения реляционной моделью данных. Схема отношения. Преимущества реляционной БД.

Тема 3.Этапы проектирования баз данных. Цели и задачи проектирования. Жизненный цикл информационной системы. Формулирование и анализ требований. Концептуальное проектирование. Понятие сущности и атрибута. Модель «сущность – связь». Логическое проектирование. Проектирование реализации. Физическое проектирование. Физическая организация базы данных. Хешированные и индексированные файлы. Защита баз данных.

Тема 4.Нормализация отношений. Необходимость нормализации. Проблемы использования единственного отношения. Аномалии добавления, удаления и обновления БД. Явная и неявная избыточность данных. Понятие ключа. Простой, полусоставной и полностью составной ключи. Понятие функциональной зависимости. Типы функциональных зависимостей. Транзитивные зависимости. Декомпозиция отношений. Понятие нормальной формы. 1, 2, 3, 4-я нормальные формы.

Тема 5.Элементы реляционной алгебры (РА). Определение отношения, атрибута, кортежа, степени отношения, кардинальности, домена. Реляционная схема. Основные и дополнительные операции РА. Выборка, проекция, декартово произведение, объединение, разность, соединение (различные виды), пересечение, деление. Пример реляционных отношений. Примеры использования операций РА для создания запросов. Реляционное исчисление.

Тема 6.Язык запросов SQL. Введение в SQL. Типы данных SQL. Эквивалентные типы данных в других языках. Выборка данных из таблиц. Создание простого запроса. Общий вид оператора SELECT. Реляционные и булевы операторы. Операторы IN, BETWEEN, LIKE, DISTINCT, INNER. Работа с нулевыми (NULL) значениями. Использование функций агрегирования и предложения HAVING. Работа с таблицами. Операторы манипулирования данными: ввод, удаление и изменение значений полей. Создание и удаление таблиц. Представления. Привилегии.

1. 
   Грабер М. Введение в SQL. – М.: Лори, 1997. – 548 с.
   
2. 
   Фадеенков Е. Основы использования WWW-технологий для доступа к существующим базам данных – http://citforum.ru/database/cnit/1.shtml.
   
3. 
   Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. 6-е изд. – М.: Вильямс, 1999. – 848 c.
   

Раздел 6.Дискретная математика

Тема 1.Теория множеств.

1..Способы задания конечных четких множеств. Элемент множества. Кванторы общности и существования. Мощность множества. Ординарные и неординарные множества. Равенство множеств. Подмножество. Включение строгое и нестрогое. Собственные и несобственные подмножества.

2..Определения и свойства операций над множествами. Разбиения множества. Тривиальные и нетривиальные разбиения.

3..Прямое (декартово) произведение множеств. Степень множества. Понятие и свойства кортежей. Инверсия и композиция кортежа. График. Свойства графиков. Инверсия, проекция и композиция графиков.

4..Соответствие. Определение и способы задания соответствий. Свойства соответствий. Понятие образа и прообраза при соответствии. Понятие функции. Отображение функции.

5..Отношение. Определение и способы задания отношений. Свойства отношений. Операции над отношениями. Отношение эквивалентности. Отношение порядка.

6..Расплывчатые (нечеткие) множества. Определение и способ задания. Степень принадлежности. Степень включения двух нечетких множеств.

Тема 2.Элементы Булевой алгебры

1..Переключательные функции. Способы задания переключательных функций. Минимизация переключательных функций. Теорема о функциональной полноте. Функционально полный базис.

Тема 3.Теория графов.

1..Понятие графа. Способы задания графов. Ориентированные и неориентированные графы. Мультиграфы. Понятие смежности и инцидентности. Матрицы смежности и инцидентности. Понятие локальной степени вершин графа. Полный, пустой, регулярный графы. Понятие подграфа.

2..Пути в графе. Определения маршрута, цепи, цикла, простой цепи и простого цикла. Подсчет числа маршрутов в графе. Понятие связности.

3..Эйлеровы и Гамильтоновы циклы в графе. Задача коммивояжера.

4..Построение деревьев в графе. Дерево, корни, ветви. Определение дерева. Покрывающие деревья. Число покрывающих деревьев в полном графе. Понятие расстояния в графе.

5..Числа графов. Цикломатическое число. Понятие компоненты связности. Хроматическое число. Задача раскраски. Число внутренней устойчивости. Независимые подмножества. Число внешней устойчивости. Доминирующие подмножества.

6..Изоморфизм. Понятие планарности. Число планарности.

1. 
   Мелихов А.Н., Берштейн Л.С. Конечные четкие и нечеткие множества. Ч. 1, 2. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1981.
   
2. 
   Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР. – М.: Радио и связь, 1990.
   
3. 
   Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Дискретная математика: Учебное пособие. Ч. 1. Теория множеств. / Под ред. В.М. Курейчика. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005.
   
4. 
   Курейчик В.М. Дискретная математика: Учебное пособие. Ч. 1. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997.
   
5. 
   Курейчик В.М. Дискретная математика: Учебное пособие. Ч. 2. Элементы теории графов. № 2536-2. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997.
   
6. 
   Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. – СПб.: Питер, 2000.
   
7. 
   Лавров И.А., Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. – М.: Физматлит, 2002.