Kursa kods InfT2045

Kredītpunkti 3

Datoru uzbūve

Zinātnes nozareInformācijas tehnoloģija (nav zn)

Kopējais stundu skaits kursā120

Lekciju stundu skaits24

Laboratorijas darbu stundu skaits24

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits72

Kursa apstiprinājuma datums06.09.2022

Atbildīgā struktūrvienībaDatoru sistēmu katedra

Kursa izstrādātājs

author vieslekt.

Didzis Lauva

Mg. geogr.

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis ir apgūt datortehnoloģiju uzbūvi un darbības principus un ar tām saistītos fizikālos procesus, savstarpējo mijiedarbību starp datortehnoloģijās izmantotajiem elementiem un komponentēm, kā arī atsevišķu šo komponenšu darbību un uzbūvi.
Studenti iegūst teorētiskās zināšanas par galvenajām mūsdienās izmantotajām datortehnoloģijām, to sastāvdaļām un ārējām iekārtām (perifērijas iekārtas), kā arī to attīstību laika gaitā.
Studenti iegūst praktiskās zināšanas par datortehnoloģiju uzbūvi, datortehnoloģiju tipiskākajām problēmām, to diagnostiku un risināšanu.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

•Zina par datortehnoloģiju konceptuālo uzbūvi, to tehnisko uzbūvi un sastāvdaļām, šo sastāvdaļu savstarpējo mijiedarbību un uzbūvi, kā arī ārējo iekārtu darbības principiem (lekciju testi, laboratorijas darbi, individuālās pārrunās ar pasniedzēju);
•prot izjaukt un salikt vienkāršākās datortehnoloģijas – personālo datoru, pieslēgt un pielāgot papildu ārēju aprīkojumu, diagnosticēt tipiskākās datortehnoloģiju problēmas (laboratorijas darbi);
•spēj izvēlēties noteiktam uzdevumam atbilstošas tirgū piedāvātās komponentes, pamatot atšķirīgu datortehnoloģiju iegādi personiskām un/vai komerciālajām vajadzībām, pamatot datora ārējo iekārtu iegādi, pamatot datoru elementu nomaiņu (individuālās pārrunās ar pasniedzēju, gala pārbaudījums).

Kursa saturs(kalendārs)

Lekcijas:
1.Ievads. Datoru uzbūves koncepcija. Fon Neimaņa arhitektūra. Informācijas apstrādes pamatprincipi informācijas apstrādes sistēmā. (2h)
2.Datoru sistēmplate un tās funkcionālā nozīme. Sistēmplates galvenās sastāvdaļas. Sistēmplates ievades un izvades interfeisi. (2h)
3.Datora nodrošināšana ar enerģiju. Elektriskās strāvas raksturlielumi. Volti, ampēri. Darbs un jauda. Efektivitāte. Maiņstrāva un līdzstrāva. Barošanas bloka uzbūve, primārā un sekundārā ķēde. Barošanas bloku standarti. (2h)
4.Siltums un temperatūra. Siltuma izcelsme datortehnoloģijās. Džoula-Lenca likums. Siltuma ietekme uz datoru un tā komponentēm. Siltuma radītie riski. (2h)
5.Siltuma pārnese. Dzesēšanas sistēmas un to veidi. Izmantotie materiāli siltuma pārneses nodrošināšanai. Fizikālie faktori siltuma pārneses procesā. Ventilatori, dzesētāji, termopastas, gultņi. (2h)
6.CPU un GPU Procesori. FIzikālais un loģiskais procesora kodols. SoC. Primārā atmiņa procesorā - buferatmiņa un kešatmiņa. (2h)
7.Informācijas apmaiņa starp dažādām datora komponentēm. Kopnes. Mikroshēmojumi. Datu pārraides protokoli. (2h)
8.Primārā atmiņa, Operatīvā atmiņa, RAM, VRAM. RAM raksturlielumi. Aiztures un hronometrāžas. RAM moduļu veidi. Pagefile (2h)
9.Sekundārā atmiņa. SSD, HDD, M.2 disku veidi. NVM, SATA (AHCI) un PATA (IDE) informācijas pārvades veidi. NVM, RAID un NAS tehnoloģijas. (2h)
10.BIOS, UEFI, CMOS, mikroshēmojumi, P.O.S.T., BIOS uzstādījumi un tā atjaunošana. (2h)
11.Video informācija, tās pārnese un attēlošana. Video signāli. RGB. VGA, DVI, HDMI. Krāsas. Krāsu dziļums. (2h)
12.Perifērās iekārtas. Optiskās peles darbības princips. Skaņas un gaismas nozīme informācijas pārnesē. WiFi un Ethernet tīklu fizikālie pamatprincipi. (2h)

Praktiskās nodarbības
1.Drošības tehnikas instrukcija laboratorijā. Datora tehniskais apraksts to neatverot un balstoties uz vizuālo un funkcionālo (operētājsistēmas un palīgprogrammas) informāciju. (3h)
2.Datora tehniskais apraksts, balstoties uz tā sastāvdaļām un izpēti, datoru neieslēdzot, bet to izjaucot. Datora salikšana. (3h)
3.Virtuālās mašīnas IDE un AHCI kontroleru darbības ātrumu salīdzināšana izmantojot VirtualBox. (3h)
4.Datora procesora diagnostika un tā nomaiņa. (3h)
5.Datora RAM diagnostika izmantojot Memtest86+, rezultātu analīze un moduļu maiņa. (3h)
6.Cietā diska izpēte izmantojot HDAT2, diska nodalījumu veidošana un datu atjaunošana. (3h)
7.Sāknēšanas sektora izveidošana uz diska attēla faila un tā pārbaude uz virtuālās mašīnas programmā PCem. (3h)
8.Individuālās pārrunas par nejauši izvēlētu praktisko darbu. (3h)

Prasības kredītpunktu iegūšanai

•Apmeklētas visas laboratorijas darbu nodarbības un izpildīti un iesniegti laboratorijas darbu uzdevumu rezultāti estudijās attiecīgajai nodarbībai izveidotajā aktivitātē;
•Sekmīgi iegūts vērtējums individuālās pārrunās ar pasniedzēju par kādu no laboratorijas darbiem;
•Sekmīgi nokārtots gala pārbaudījums klātienē estudijās tam paredzētā laikā (vērtējumam jābūt lielākam vai vienādam ar 40%).

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Lekcijas:
Katras lekcijas materiāli ir pieejami studentam patstāvīgai studēšanai. Par katru lekciju ir sagatavoti jautājumi, uz kuriem vispārīgā formā atbildes var iegūt lekcijas materiālos. Jautājumi veidoti tā, lai rosinātu studentu meklēt arī padziļinātas atbildes uz uzdotajiem jautājumiem. Students jautājumus ar pasniedzēju var apspriest estudijās, tam paredzētā foruma aktivitātē, kā arī laboratorijas nodarbību laikā.

Laboratorijas nodarbības:
Par katru laboratorijas nodarbību estudijās ir publicēta šāda informācija:
1.apraksts ar mērķi un uzdevumiem;
2.aktivitāte, kuru paredzēts aizpildīt laboratorijas darbu laikā ar tajā iegūtajiem novērojumiem, rezultātiem un analīzi.
Pirms laboratorijas darba studentam ir patstāvīgi jāiepazīstās ar tā aprakstu.

Gala pārbaudījuma saturs ir veidots balstoties uz lekciju materiālos publicēto un praktisko nodarbību laikā iegūto informāciju. Gatavošanos gala pārbaudījumam students veic patstāvīgi, balstoties uz iesniegtajām atbildēm uz lekcijā uzdotajiem jautājumiem, forumā esošajām diskusijām par šiem jautājumiem (ja tādas ir), un praktiskajām nodarbībām veltītajām aktivitātēm un tajās iesniegto saturu. Visa kursa ietvaros šī informācija studentam ir brīvi pieejama e-studijās.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Gala vērtējums sastāv no trim matemātiski vienādi svērtām daļām:
1.Vērtējums par atbildēm uz katrā lekcijā uzdotajiem jautājumiem, kuri tiek iesniegti e-studiju aktivitātē;
a.studentam ir jāiesniedz atbildes noteiktā termiņa ietvaros;
b.studentam ir jāiesniedz atbildes uz visiem jautājumiem;
c.iesniegtajām atbildēm jābūt pilnvērtīgām, kvalitatīvām un pamatotām.
2.Vērtējums par individuālajām pārrunām ar pasniedzēju par laboratorijas darbu, kurš pārrunām tiek izvēlēts pēc nejaušības principa;
3.Vērtējums, kurš tiek iegūts, izpildot gala pārbaudījumu e-studijās Moodle testa formā.

Obligātā literatūra

1. Mueller S. Upgrading and Repairing PCs. 22st revised edition. Indianapolis, IN: Que, 2015. 1162 p.
2. Wolf M. The Physics of Computing. Morgan Kaufmann, 2016.

Papildliteratūra

1. Rathbone A. Upgrading and Fixing Computers Do-it-Yourself For Dummies. 2010. 340 p.
2. Gookin D. Troubleshooting and Maintaining Your PC All-in-One For Dummies. 2017. 456 p.
3. Datortermini [tiešsaiste]. Pieejams: termini.lza.lv
4. Computer [tiešsaiste]. Pieejams: www.tomshardware.com/

Piezīmes

ITF akadēmiskās izglītības bakalaura studiju programma „Datorvadība un datorzinātne” un profesionālās augstākās izglītības bakalaura studiju programma “Informācijas tehnoloģijas ilgtspējīgai attīstībai”.