Комп'ютерна схемотехніка та архітектура комп'ютерів

Мета вивчення дисципліни: є формування комплексу знань, на яких базуються сучасні інформаційні технології. Для досягнення мети вивчення дисципліни студенти повинні навчитися проектувати мікропроцесорні системи; засвоїти методи розрахунку параметрів цифрових елементів та вузлів. Дисципліна має націлити майбутніх фахівців на творче застосування отриманих знань у їх практичній діяльності.
    Практичне значення та використання отриманих знань: поглиблення знань студентів з основними каналами витоку інформації та проблемами сучасної інформаційної безпеки; вивчення  адміністративно-правовим аспектів захисту інформації; знання з принципів і структури побудови архітектур комп’ютерів; схемотехнічних рішень компонентів комп’ютерів; з особливостей організації виконання команд центральним процесорним елементом (CPU); з архітектури системи команд (ISA) процесорів; систем  автоматизації подання, моделювання  і проектування мікросхем;
    Основними завданнями оволодіння є:
•    самостійно аналізувати архітектури інших комп'ютерних систем та мікроконтролерів для розробки устаткування та програмування;  
•    виконувати розробку й моделювання електронних схем, процесорних елементів комп'ютера й пристроїв уведення-виводу; 
•     робити технічне обслуговування комп'ютера;  
•    знаходити й усувати несправності;
•    розробляти нескладні програми машинно-орієнтованою мовою.
 Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Основні задачі комп’ютеризованих систем керування та автоматики. Поняття інформації. Кодування. Системи зчислення.
Лекція 2. Застосування алгебри логіки (Булевої алгебри) при аналізі та синтезі цифрових електронних пристроїв.
Лекція 3. Мінімізація ПФ з застосуванням діаграм Вейча (карт Карно)
Лекція 4. Логічні елементи. Інвертор (логічний елемент НІ). Кон’юнктор (логічний елемент І).
Лекція 5. Логічний елемент І-АБО-НІ. Логічний елемент ЗАБОРОНА.
Лекція 6. Параметри та характеристики цифрових інтегральних мікросхем(ІМС). Коефіцієнт об’єднання по входу. Коефіцієнт розгалуження по виходу.
Лекція 7. Базові логічні елементи. Базовий ТТЛ-(ТТЛШ) елемент І-НІ.
Лекція 8. Генератори тактованих імпульсів (ГТІ) на логічних елементах. ГТІ на двох та трьох інверторах.
Лекція 9. Мультіплексори та демультіплексори.
Лекція 10. Пристрої контролю парності(ПКП).
Лекція 11. Приклад побудови постійного пристрою, що запам’ятовує
Лекція 12. Регістри. Паралельні регістри.
Лекція13. Асинхронний двійковий лічильник, що підсумовує, з послідовним перенесенням. 
Лекція 14. Дільники частоти.
Лекція 15. Застосування АЦП і ПВЗ при введенні аналогової інформації в МПС.

Лабораторні роботи
Лабораторна робота №1. Компоненти сучасного комп’ютера. Шини сучасної системної плати. Класифікація та типи шин. Типи процесорів та їх характеристики. Системна плата комп'ютера. Призначення модулів.
Мета роботи: Вивчення архітектури системної плати персонального комп'ютера, шин і роз'ємів. Отримання практичних навичок в діагностиці системної плати за допомогою мультиметра.
Лабораторна робота №2. Напівпровідникові прилади: діод, стабілітрон і тиристор.
Мета роботи: Зняття й аналіз вольт-амперних характеристик напівпровідникового випрямного діода, стабілітрона і тиристора; визначення їх параметрів за характеристиками. Оволодіння принципами роботи та випробування світлодіодів, фото-транзістора, столбикових індикаторів і лінійки світлодіодів.
Лабораторна робота №3. Біполярні та польові транзистори.
Мета роботи: Зняття й аналіз вхідних і вихідних характеристик біполярного транзистора в схемі з загальним емітером і визначення по ним його h-параметрів.
Лабораторна робота №4. Експериментальні дослідження комбінаційних схем у програмах Electronics Workbench та Multisim..
Мета роботи: Навчитися моделювати роботу комбінаційних схем   пам’яті  у програмах Electronics Workbench та Multisim. 
Лабораторна робота №5. Експериментальні дослідження дешифраторів  та мультиплексорів у програмах Electronics Workbench та Multisim.
Мета роботи: Навчитися моделювати роботу дешифраторів  та мультиплексорів у програмах Electronics Workbench та Multisim.
Лабораторна робота №6. Експериментальні дослідження тригерів у про-грамах Electronics Workbench та Multisim..
Мета роботи: Навчитися моделювати роботу цифрових пристроїв з елементами пам’яті  у програмах Electronics Workbench та Multisim.
Лабораторна робота №7. Лічильники імпульсів. Регістри..
Мета роботи: Оволодіння принципом дії лічильників різних типів. Оволодіння методикою синтезу чотирирозрядних лічильників. Вивчення робо-ти регістрів зрушення на різніх тригерах.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Основні задачі комп’ютеризованих систем керування та автоматики. Поняття інформації. Кодування. Системи зчислення.
Лекція 2. Застосування алгебри логіки (Булевої алгебри) при аналізі та синтезі цифрових електронних пристроїв.

Лабораторні роботи
Лабораторна робота №4. Експериментальні дослідження комбінаційних схем у програмах Electronics Workbench та Multisim..
Мета роботи: Навчитися моделювати роботу комбінаційних схем   пам’яті  у програмах Electronics Workbench та Multisim. 
Лабораторна робота №5. Експериментальні дослідження дешифраторів  та мультиплексорів у програмах Electronics Workbench та Multisim.
Мета роботи: Навчитися моделювати роботу дешифраторів  та мультиплексорів у програмах Electronics Workbench та Multisim.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

 Індивідуальна робота
    Для денної форми здобуття освіти не передбачена.
    Для заочної форми здобуття освіти не передбачена.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1.    17-ти лабораторних робіт. Повне виконання та захист лабораторних робіт оцінюється: 
-    №1, №2, №3, №4,– по 5 бали за кожну;
-    №6, №5, №7 — по 10 балів за кожну.
2.    Написанню двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з практичного завдання та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
    Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
    Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
        Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. При її захисті студент може отримати до 30 балів. Виконання лабораторних робіт -20 балів.
    Підсумковий контроль – залік. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.