Робоча програма КСТтаАК
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ
Кафедра Електротехніки та електроприводу
БАКАЛАВР
“ЗАТВЕРДЖУЮ”
Декан факультету автоматизації
і інформаційних технологій
__________ / І.В. Русан /
“______”_______________2021 року
РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
«Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерів»
(назва навчальної дисципліни)
Шифр |
Назва спеціальності |
122 |
«Комп’ютерні науки» |
Розробник: Ковалишин Б.М. к.т.н., доцент /____________/
(прізвище та ініціали, науковий ступінь, звання) (підпис)
Робоча програма затверджена на засіданні кафедри
електротехніки і електроприводу
протокол № _____ від “___” _____________ 2021 року
завідувач кафедри ___________________ (Мазуренко Л.І.).
(підпис) (прізвище та ініціали)
Схвалено науково-методичною комісією спеціальності (НМКС):
Протокол № _____ від “___” _____________ 2021 року
Голова НМКС ___________________ (Цюцюра С.В.).
(підпис) (прізвище та ініціали)
Київ – 2021 рік
ВИТЯГ З НАВЧАЛЬНОГО ПЛАНУ 2018-2022 рр.
Шифр |
ОР бакалавр |
Форма навчання: денна |
Форма контролю |
Семестр |
Відмітка про погоджен-ня |
|||||||||
Назва спеціальності (спеціалізації) |
Кредитів на сем. |
Обсяг годин |
Кількість індивідуальних робіт |
|||||||||||
Всього |
аудиторних |
|||||||||||||
Разом |
у тому числі |
|||||||||||||
Л |
Лр |
Пз |
КП |
КР |
РГР |
Роб |
||||||||
122 |
Комп’ютерні науки |
2,1 |
62 |
40 |
14 |
20 |
6 |
|
|
5 |
|
Зал |
2 |
|
1. Мета та завдання навчальної дисципліни
Мета – теоретична і практична підготовка інженерів у такому обсязі, щоб вони мали змогу правильно обирати електротехнічні, електронні, електровимірювальні прилади, застосовувати на виробництві сучасні засоби автоматизації, а також брати участь в проектуванні комп'ютерних систем управління.
Завдання – сформувати у студента знання електротехнічної термінології; знання принципів дії, конструкції, властивостей, галузей використання та основних принципів функціонування елементів цифрової техніки, розуміти архітектуру комп’ютера.
У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен:
знати: – види і способи перетворення інформації;
– принципи функціонування елементів цифрової техніки;
– архітектуру комп’ютера.
вміти: – перетворювати цифрову інформацію з однієї системи числення в іншу;
– пов’язувати вибір цифрових елементів з виконанням певних функцій;
– вмикати комп’ютери і забезпечувати їх безаварійну роботу.
Компетентності студентів, що формуються в результаті засвоєння дисципліни
Код |
Зміст |
Результати навчання |
Інтегральні компетентності |
||
ІК |
Здатність розв’язувати складні проблеми і задачі під час професійної та наукової діяльності у галузі електроенергетики, електротехніки та електромеханіки або у процесі навчання, що передбачає проведення досліджень та/або здійснення інновацій та характеризується невизначеністю умов і вимог. |
- Володіти теоретичними знаннями у галузі електроенергетики, електротехніки та електромеханіки. - Уміти застосовувати отримані знання у практичній діяльності |
Загальні компетентності |
||
ЗК01
ЗК02
ЗК03 ЗК04 |
Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні. Здатність генерувати нові ідеї (креативність). Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. |
- Володіти сучасними методами ведення науково-дослідних робіт, організації та планування експерименту, комп’ютеризованими методами дослідження та опрацювання результатів вимірювань. |
ЗК 10 |
Здатність до застосування сучасних інформаційних технологій у науковій діяльності, пошуку та критичного аналізу інформації. |
- Знати на відповідному рівні програмне забезпечення. - Уміти використовувати комп’ютерні бази даних, хмарні- та інтернет-технології, наукові бази даних та інші відповідні джерела інформації. |
Спеціальні (фахові) компетентності |
||
ФК1 |
Здатність демонструвати знання і розуміння наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів керування електроенергетичними, електротехнічними та електромеханічними системами та комплексами. |
- Знати принципи і методи керування електромеханічними системами та комплексами. - Уміти аналізувати предметну область, формалізувати завдання керування та розділяти глобальну задачу на складові. |
ФК2 |
Здатність застосовувати системний підхід до вирішення науково-технічних завдань електроенергетики, електротехніки та електромеханіки.
|
- Знати: методологічні основи побудови електромашино- вентильних систем. Вміти: - прогнозувати тенденції розвитку в області електроенергетики, електротехніки та електромеханіки. - ставити і вирішувати конкретні задачі побудови електромашино-вентильних систем. |
ФК5 |
Здатність застосовувати відповідні математичні методи, комп'ютерні технології, а також засади стандартизації та сертифікації для вирішення завдань у сфері електромеханіки. |
- Знати математичні моделі та методи для вирішення задач у сфері електромеханічних систем з напівпровідниковими перетворювачами. - Уміти застосовувати апаратні та програмні засоби сучасних інформаційних технологій для вирішення задач у сфері електромеханіки та інформаційно-вимірювальної техніки в тому числі і у сфері електромашино-вентильних систем. |
ФК9 |
Здатність впроваджувати новітні досягнення для проектування автоматизованого виробництва і автоматизованої розробки або конструювання елементів електромеханічних систем. |
- Знати новітні досягнення щодо принципів керування електромашино-вентильних систем. - Уміти застосовувати новітні принципи керування електромашино-вентильними системами при їх проектуванні та створенні технологічних комплексів та обладнання електроенергетики. |
ФК10 |
Здатність демонструвати практичні навички в області електромеханіки. |
- Знати технічні засоби електромашино-вентильних систем. Уміти: - проектувати і розробляти інженерні продукти, процеси та системи автоматизованого виробництва, обирати і застосовувати методи комп’ютеризованих експериментальних досліджень. - організовувати і проводити технічні випробування інженерних продуктів. - правильно вибирати електро-машиновентильні системи і мати навики по їх експлуатації. |
ФК11 |
Здатність демонструвати розуміння технічних аспектів надійності та ефективності функціонування електромеханічних об'єктів і систем. |
- Знати заходи щодо підвищення надійності та ефективності функціонування електромеханічних об`єктів. - Уміти розробляти техніко-економічне обґрунтування проектів з електромеханіки та оцінювати економічну ефективність їх впровадження. |
2. Програма навчальної дисципліни
Модуль 1. Комп’ютерна схемотехніка
Змістовний модуль 1. Комп’ютерна схемотехніка
Тема 1. Форми зображення інформації – 2 год. Принципи побудови систем числення. Переклад чисел з однієї системи в іншу. Форми, діапазон і точність подання чисел. Кодування негативних чисел. Арифметичні операції додавання й вирахування. Арифметичні операції множення й розподілу.
.
Тема 2. Логічні основи побудови елементів – 2 год. Алгебра логіки (АЛ). Основні закони алгебри логіки. Теорема Шенона. Мінімізація булевих функц.
Тема 3. Типові функціональні вузли комп’ютерної схемотехніки – 2 год. Загальна характеристика дешифраторів. Загальна характеристика шифратора. Пріоритетний шифратор. Загальна характеристика мультиплексорів. Каскадування мультиплексорів. Загальна характеристика демультиплексорів. Демультиплексор на чотири входи.
Тема 4. Схемотехніка типових комбінаційних
вузлів – 4 год. Загальна
характеристика схем порівняння. Семи
порівняння двійкових слів А і В. Схеми
порівняння двох слів "на більше". Загальна характеристика схем контролю. парності. Перетворювачі
кодів. Перетворювач прямого коду у зворотний. Перетворювач
прямого коду в додатковий. Перетворювач двійкових чисел у
код Грея. Перетворювач двійково-десяткових чисел у код
сімисегментного індикатора. Загальна характеристика суматорів. Однорозрядні суматори.
Тема 5. Семотехніка цифрових елементів – 2 год. Тригери. Двійкові лічильники. Загальна характеристика лічильників. Двійкові підсумовувальні та віднімальні лічильники. Двійкові реверсивні лічильники. Регістри. Загальна характеристика регістрів. Установлювальні мікро операції. Записування інформації. Зчитування інформації.
Модуль 2. Архітектура комп’ютера
Змістовний модуль 2. Архітектура комп’ютера – 2 год. Центральний процесор. Запам'ятовуючі пристрої. Пристрої введення та виведення даних.
3. Теми лабораторних робіт
№ |
Назва теми |
денна |
заочна |
1 |
Дослідження аналогових, дискретизованих і цифрових сигналів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
2 |
Дослідження модульованих сигналів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
3 |
Формування математичних моделей електричних схем з багатополюсниками |
2 |
– |
4 |
Дослідження випрямлячів змінного струму у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
5 |
Розрахунок гармонічних коливань у безвтратній довгій лінії |
2 |
– |
6 |
Контрольна робота |
2 |
– |
7 |
Складання простих логічних схем у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
8 |
Розрахунок транзисторних підсилювальних каскадів |
2 |
– |
9 |
Дослідження транзисторних підсилювачів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
10 |
Розрахунок генераторів синусоїдних коливань |
2 |
– |
11 |
Моделювання і дослідження генераторів синусоїдних коливань у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
12 |
Моделювання і розрахунок параметрів мультивібраторів |
2 |
– |
13 |
Дослідження мультивібраторів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
14 |
Вимірювання зсувів фаз з допомогою двохпроменевого осцилографа (фігури Ліссажу) |
2 |
– |
15 |
Дослідження зсуву фаз по фігурах Ліссажу у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
|
Разом: |
30 |
– |
4. Теми практичних занять
№ |
Назва теми |
денна |
заочна |
1 |
Дослідження аналогових, дискретизованих і цифрових сигналів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
2 |
Дослідження модульованих сигналів у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
3 |
Формування математичних моделей електричних схем з багатополюсниками |
2 |
– |
4 |
Дослідження випрямлячів змінного струму у середовищі Electronics Workbench |
2 |
– |
5 |
Розрахунок гармонічних коливань у безвтратній довгій лінії |
2 |
– |
6 |
Контрольна робота |
2 |
– |
5. Методи навчання
При викладанні навчальної дисципліни використовуються словесний, інформаційно-ілюстративний, наочний та практичний методи навчання із застосуванням лекцій.
6. Методи контролю
Контрольні заходи передбачають проведення поточного, модульного та підсумкового (семестрового) контролю.
Поточний, модульний контроль здійснюються під час проведення практичних та індивідуальних занять, передбачених робочою програмою.
Семестровий контроль виконується за окремим графіком, складеним деканатом факультету.
7. Розподіл балів, які отримують студенти
Складання заліку- 2 семестр
Поточне оцінювання (кількість балів) |
Сума |
|||
Змістовний модуль №1 |
Змістовний модуль №2 |
Змістовний модуль №3 |
Залік |
|
20 |
20 |
20 |
40 |
100 |
8. Шкала оцінювання: національна та ECTS
Сума балів за всі види навчальної діяльності |
Оцінка ECTS |
Оцінка за національною шкалою |
|
для екзамену, курсового проекту (роботи), практики |
для заліку |
||
90 – 100 |
А |
відмінно |
зараховано |
82-89 |
В |
добре |
|
74-81 |
С |
||
64-73 |
D |
задовільно |
|
60-63 |
Е |
||
35-59 |
FX |
незадовільно з можливістю повторного складання |
не зараховано з можливістю повторного складання |
0-34 |
F |
незадовільно з обов’язковим повторним вивченням дисципліни |
не зараховано з обов’язковим повторним вивченням дисципліни |
9. Методичне забезпечення
1. Основи електротехніки і електроніки: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт./Уклад. Городжа .А. Д., Остапущенко О.П., Ярас В.І., Кравченко І.М.- К.: КНУБА, 2007.-48 с.
2. Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерів: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт./Уклад. Строкань О.В., Прийма С.М., Литвин Ю.О..- Мелітополь, 2019.- 186 с.
10. Рекомендована література
Основна
1. Бабич, Н.П. Компьютерная схемотехника [Текст]: навч. посібник
для студ. вищ навч. закл. / Н.П.Бабич, И.А. Жуков. – К.: МКПресс, 2004. – 276
с.
2.
Байджелоу, С. Железо ПК. Хитрости [Текст]: навч. посібник / С.
Байджелоу. – СПб.: Питер, 2006. – 416 с.
3.
Бойко, В.І. Цифрова схемотехніка [Текст]: навч. Посібник / В.І.
Бойко, В.В. Багрій. – К.: ІЗМН, 2001. – 228 с.
4. Новиков, Ю.В. Основы цифровой схемотехники [Текст]: навч.
Посібник / Ю.В. Новиков. – М.: Мир, 2001. – 380 с.
5. Пухальский, Г.И. Цифровые устройства. [Текст]: навч. посібник /
г.и. Пухальский, Т.Я. Новосельцева. – Спб.: Политехника, 1996. –
880 с.
6. Чураков, А.Я. Архітектура ЕОМ [Текст]: посібник/ А.Я. Чураков,
С.В. Шаров, О.В. Строкань. – Мелітополь: РВЦ МДПУ, 2012. –
195 с.
Допоміжна
1. Єремєєв, В.С. Схемотехніка ЕОМ [Текст]: навч. посібник
/
В.С.Єремєєв, А.Я.Чураков, О.В. Строкань, М.Н. Соловьева. –
Мелитополь: Видавництво Мелітопольського , 2013. – 220 с.
2. Колисниченко, О.В. Аппаратные средства РС [Текст]: навч.
посібник / О.В. Колисниченко, И.В. Шишигин. - СПб.:ПХВ. –
Петербург, 2001. – 1024 с.
3. Матвієнко, М.П. Комп’ютерна логіка [Текст]: навч.
посібник /
М.П, Матвієнко. – К.: Видавництво Ліра-К, 2012. – 288 с.
4. Матвієнко, М.П. Архітектура комп’ютерів [Текст]: навч.
посібник / М.П, Матвієнко, В.П. Розен, О.М. Закладний. – К.:
Видавництво Ліра-К, 2013. – 264 с.