INSTRUCTOR

ประมวลรายวิชา (Course Syllabus)

 

1. รหัส/ชื่อวิชา  (ไทย)        322  361  สถาปัตยกรรมระบบคอมพิวเตอร์

                                     (อังกฤษ)         322  361  Computer  Systems  Architecture

2.     ผู้รับผิดชอบ

                                นายอภิศักดิ์   พัฒนจักร      ภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

3.   จำนวนหน่วยกิต

            จำนวน                                                   3  หน่วยกิต  3(3-0-6)

            ภาคเรียนที่เปิดสอน                           ภาคต้น   ปีการศึกษา  2552

            เวลาในการบรรยาย/ปฏิบัติการ        บรรยาย  ชั่วโมง/สัปดาห์ ผู้เรียนศึกษาด้วยตนเอง 6 ชั่วโมง/สัปดาห์

4.   เงื่อนไขของรายวิชา

            เงื่อนไขของรายวิชา                            สอบผ่านวิชา 322  121  องค์ประกอบคอมพิวเตอร์และภาษาแอสเซมบลี

สถานภาพของรายวิชา                    * เป็นรายวิชาเลือก  ในกลุ่มวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์  กลุ่มย่อยที่ 4 เครือข่ายคอมพิวเตอร์และระบบแบบกระจาย  หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ฉบับปรับปรุง 2546

5.     คำอธิบายรายวิชา

       หลักมูลการแทนข้อมูล การแทนเชิงกายภาพ สถาปัตยกรรมหน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำ หน่วยรับเข้า-ส่งออก องค์ประกอบระบบคอมพิวเตอร์ สถาปัตยกรรมแบบมัลติโพรเซสเซอร์ การประมวลผลแบบขนาน และซูเปอร์คอมพิวเตอร์

          Fundamental data representation; physical representation: CPU, memory, and I/O architectures; computer system components; multiprocessor architectures; parallelism and supercomputers.  

 

6.     วัตถุประสงค์ของรายวิชา

                เมื่อเรียนจบแล้วให้นักศึกษาสามารถ

    3.1  วาดภาพประกอบการอธิบายสถาปัตยกรรมของระบบคอมพิวเตอร์ได้อย่างละเอียด

    3.2  อธิบายระบบการแทนค่าข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ถูกต้อง

3.3       อธิบายและคำนวณค่าตรรกเชิงตัวเลขที่เกี่ยวกับเกต (Gates)  ได้ถูกต้อง

    3.4  อธิบายโครงสร้างวงจรพื้นฐานหน่วยความจำ  รีจีสเตอร์พร้อมทั้งยกตัวอย่างได้

    3.5  อธิบายและยกตัวอย่างของสถาปัตยกรรมแบบขนานและการโปรแกรมได้

 


 

7.   หัวข้อเนื้อหาที่สอน

       บทที่ 1  หลักมูลการแทนข้อมูล  (Data  Representation  Systems)

1.1      ระบบการแทนค่าตัวอักขระ  (Character  Representation)

1.2      ข้อมูลตัวเลขจำนวนเต็ม  (Fixed-point  Numbers)

1.3      เลขคณิตของเลขจำนวนเต็ม  (Fixed-point  Arithmetic)

1.4      ข้อมูลตัวเลขแบบลอยตัว (Floating-point  Numbers)

1.5      เลขคณิตของตัวเลขแบบลอยตัว  (Floating-point  Arithmetic)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             อธิบายระบบการแทนค่าข้อมูลเลขจำนวนเต็มและแบบลอยตัวได้ถูกต้อง

2.             อธิบายวิธีการคำนวณเลขคณิตของข้อมูลตัวเลขทั้งสองแบบ   ได้แก่  การบวก  ลบ  คูณ  หาร 

                     ได้อย่างถูกต้อง

       บทที่ 2  การแทนเชิงกายภาพ  (Physical  Representation)

2.1      พีชคณิตบูลีน  (Boolean  Algebra)

2.2      เกต  (Gates)

2.3      พื้นฐานโครงสร้างวงจรการคำนวณ  (Basic  Structures  of  Digital  Circuits)

2.4      เรจีสเตอร์  (Registers)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             คำนวณหาค่าผลลัพธ์ของพีชคณิตบูลีนเบื้องต้นได้ถูกต้อง

2.             เขียนตารางค่าความจริง (Truth  Table) ของเกต (Gates)  แบบต่างๆได้ไม่ต่ำกว่า  แบบ

3.             อธิบายโครงสร้างพื้นฐานของวงจรการคำนวณในเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วๆ ไปได้

       บทที่ 3  องค์ประกอบระบบคอมพิวเตอร์  (Computer  System  Components)

3.1       โครงสร้างทั่วไป  (General  Structure)

3.2       หน้าที่และการเชื่อมต่อ  (Functions  and  Interconnection)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             อธิบาย  ยกตัวอย่างขององค์ประกอบส่วนต่างๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้อย่างครบถ้วนถูกต้อง ได้แก่ แผงวงจรหลัก ชิปเซต ช่องทางต่อประสาน (I/O Ports) เป็นต้น

2.             อธิบายบทบาทหน้าที่  การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ได้อย่างถูกต้อง โดยเฉพาะระบบบัส

       บทที่ 4  โครงสร้างหน่วยความจำ  (Structures  of  Memory)

4.1       โครงสร้างทั่วไป  (General  Structure)

4.2       หน่วยความจำหลัก  (Main  Memory)

4.3       การกำหนดตำแหน่ง  (Address  Translation)

4.4        หน่วยความจำแคช  (Cache  Memory)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             อธิบายโครงสร้างหลักของหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้อย่างละเอียด

2.             ยกตัวอย่างรูปแบบต่างๆ ของหน่วยความจำหลักประเภท เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor  Main  Memory)  ได้

3.             อธิบายโครงสร้างพื้นฐานของรีจีสเตอร์ได้  และยกตัวอย่างประเภทต่างๆ ของรีจีสเตอร์ได้

4.             อธิบายความสำคัญของหน่วยความจำแคชได้

       บทที่ 5  ความจำสำรองและอุปกรณ์รับ-แสดงผล (Input/Output  and  Secondary  Storage  Devices)

5.1      หน่วยความจำสำรอง  (Secondary  Memory)

5.2      การรับ-ส่งข้อมูล  (Input/Output  Operation)

5.3      ระบบบัส  (Bus  System)

5.4      ชิปเซตและซ็อกเก็ต (Chipsets and Sockets)

5.5      แผงวงจรหลัก (Mainboard)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             บอกประเภทและยกตัวอย่างของหน่วยความจำสำรองแบบต่างๆ ได้ถูกต้อง

2.             อธิบายโครงสร้างการทำงานของอุปกรณ์รับ-แสดงผลได้อย่างถูกต้อง

3.             อธิบายหลักการจัดการในการรับ-ส่งข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์ได้อย่างละเอียด

4.             อธิบายหลักการการติดต่อสื่อสาร  การรับ-ส่งข้อมูลภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ถูกต้อง

5.             ยกตัวอย่างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้ไม่ต่ำกว่า  รูปแบบ

        บทที่ 6  สถาปัตยกรรมหน่วยประมวลผลกลาง  (Architecture  of  Central  Processor  Unit)

                6.1  โครงสร้างและหน้าที่  (Structures  and  Functions)

6.2   ชุดคำสั่ง  (Instruction  Sets)

6.3   หน่วยประมวลผลกลางแบบต่างๆ  (Variety  of  Processors)

6.4   การทำงานแบบไปป์ไลน์ (Pipeline)

6.5   ไมโครโปรแกรม  (Microprograms)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             อธิบายคุณลักษณะและการทำงานของชุดคำสั่งภาษาเครื่อง  (Instruction  Sets)  พร้อมยกตัวอย่างได้

2.             อธิบายโครงสร้างและหลักการทำงานของหน่วยประมวลผลกลางได้อย่างละเอียดถูกต้อง

3.             ยกตัวอย่างหน่วยประมวลผลกลางรูปแบบต่างๆ ได้ไม่ต่ำกว่า  รูปแบบ

4.             อธิบายหลักการในการควบคุมระบบการทำงานของคอมพิวเตอร์ได้อย่างละเอียดถูกต้อง

5.             อธิบายหลักการทำงานของไมโครโปรแกรมได้

        บทที่ 7  สถาปัตยกรรมแบบมัลติโพรเซสเซอร์ (Architecture  of  Multi-processor)

7.1      โครงสร้างระบบแบบหลายหน่วยประมวลผลกลาง (Multi-processor  Structure)

7.2       เทคโนโลยีและการพัฒนาในปัจจุบัน (Technology  and  Applications)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             ยกตัวอย่างระบบคอมพิวเตอร์แบบหลายหน่วยประมวลผลกลางได้

2.             อธิบายหลักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์แบบหลายหน่วยประมวลผลกลางได้

       บทที่ 8  ซูเปอร์คอมพิวเตอร์และระบบการประมวลผลแบบขนาน  (Supercomputer  and Parallel Processing)

8.1       สถาปัตยกรรมระบบทั่วไป  (General  Architecture)

8.2      ระบบปฏิบัติการและการประยุกต์ใช้งาน  (Operating  Systems and  Applications)

8.3      หน่วยประมวลผลกลางแบบขนาน (Parallel  Processors)

ให้นักศึกษาสามารถ

1.             อธิบายสถาปัตยกรรมทั่วไปของระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ได้

2.             อธิบายหลักการทำงานและการประยุกต์ใช้งานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ได้

3.             ยกตัวอย่างหน่วยประมวลผลกลางแบบขนานได้

4.             อธิบายหลักการทำงานของหน่วยประมวลผลกลางแบบขนานได้

 

8.              ระยะเวลาที่สอน

                                            ภาคเรียนที่เปิดสอน   ภาคต้น   ปีการศึกษา  2552

                             เวลาในการบรรยาย  ชั่วโมง/สัปดาห์

                            รวมทั้งสิ้น 45 ชั่วโมง

                            (ระหว่างวันที่  2  เดือนมิถุนายน  2552  ถึงวันที่ 17 เดือนกันยายน 2552)

 

9.   กระบวนการจัดการเรียนการสอน

9.1       บรรยายโดยอาจารย์ผู้สอนและวิทยากรพิเศษบรรยาย

9.2       นักศึกษาร่วมการอภิปรายในชั้นเรียน

9.3      นักศึกษารายงานผลการศึกษาที่มอบหมายให้ศึกษาเพิ่มเติม

9.4      นศ.เข้าร่วมการประชุมสัมมนาหัวข้อเรื่องทางด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์  อย่างน้อย 2 ครั้ง

9.5      นศ.เข้าร่วมการจัดนิทรรศการด้านคอมพิวเตอร์ในงานสัปดาห์วันวิทยาศาสตร์ในส่วนของภาควิชาฯ   คณะวิทยาศาสตร์ เป็นเวลาอย่างน้อย 3 วัน

 

        วัสดุและอุปกรณ์การสอน

v เอกสารประกอบการสอนรายวิชา  322  361 

v แผ่นใส   แผนภาพ  รูปภาพ

v ตัวอย่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์  พร้อมทั้งชิ้นส่วนต่างๆ ภายในและอุปกรณ์ประกอบต่างๆ

v โปรแกรมนำเสนอเนื้อหาการสอน  และแฟ้มข้อมูลเนื้อหาบรรยาย  Home Page  ที่  http://202.28.94.51/users/apisak/322361  หรือที่

http://webclass.kkucs.com/pub-crinfo.cs?crid=322361

       โดยใช้  Home Page นี้ในการกำหนดงาน   บรรยายเพิ่มเติม  และติดต่อกับนักศึกษานอกเวลาเรียนด้วย

vใช้จดหมายอิเลคทรอนิกส์ถาม-ตอบนอกเวลาราชการ  และมีกระดานถาม-ตอบบนเว็บรายวิชา

 

10. การวัดและประเมินผล

          ประเมินผลโดยพิจารณาจากคะแนนส่วนต่างๆ  ดังต่อไปนี้

       10.1  คะแนนแบบทดสอบย่อย  ครั้ง                  15%

       10.2  จัดทำรายงาน                                                 15%

10.3  คะแนนสอบกลางภาคเรียน                           30%

         โดยข้อสอบจะครอบคลุมเนื้อหาตั้งแต่บทแรกจนถึงบทที่  และดำเนินการสอบประมาณช่วงสัปดาห์ที่ 8 ของภาคเรียน (อังคารที่ 28 กรกฎาคม 2552 เวลา 17:00 – 20:00 น. อคร.3)

   10.4  คะแนนสอบปลายภาคเรียน                        40%    

      โดยข้อสอบจะครอบคลุมเนื้อหาทั้งหมดโดยเน้นในบทที่  5 - 9  และดำเนินการสอบตามตารางเวลาสอบของมหาวิทยาลัยขอนแก่น (พุธที่ 7 ตุลาคม  2552  เวลา 13:00 – 16:00 น.)

                                             รวมคะแนน  100%

 

                                                                                                                                ลงชื่อ  . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

                                                                                                                                                 (นายอภิศักดิ์  พัฒนจักร)

                                                                                                                                                        อาจารย์ผู้จัดทำ