САПР електронних засобів

Анотація навчальної дисципліни

 
Мета дисципліни:

ознайомити студентів із сутністю автоматизованого проектування, навчити розумінню принципів функціонування САПР, а також практичним навичкам ефективного використання сучасних САПР в задачах автоматизованого проектування електронних пристроїв, які використовуються при побудові електронних засобів (ЕЗ).

Завдання дисципліни: 

• вивичення типової структури та класифиікації САПР;
• ознайомлення зі структурою процесу проектування, типовими проектними операціями та процедурами;
• вивчення видів забезпечення САПР;
• ознайомлення з основними алгоритмами математичного забезпечення САПР;
• набуття навичок з використання САПР з метою автоматизованої розробки електронних пристроїв та виготовлення проектно-конструкторської документації.

Основні результати навчання

Уміти працювати із програмним забезпеченням САПР для вирішення конкретних конструкторських завдань.

Уміти визначати (розраховувати) необхідну кількість рівнів комутації друкованих плат, матеріали основи, провідникових та ізоляційних шарів, граничні значення розмірів електронних пристроїв; розробляти топологію друкованих плат з використанням сучасних засобів комп’ютерного проектування.

Уміти проводити конструювання електронних пристроїв та систем з використанням сучасних СAD та CAE систем, міжнародних стандартів з урахуванням вимог технічних завдань в умовах дії дестабілізуючих факторів.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

•  Л – лекційні заняття;
• Лз – лабораторні заняття;
• СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
• РГР – розрахунково-графічна робота;
• МКР – модульна контрольна робота;
• К – консультації.

 
 
Тематика та види навчальних занять

• 1 тиждень
  • Л1. Основні поняття САПР. Основні поняття процесу проектування. Поняття CAD, CAM та CAE. 
  • Л2. Класифікація САПР. Структура САПР.
  • Лз1. Інтерфейс пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace. (ч.1).
  • СРС. К.
• 2 тиждень
  • Л3. Машинна графіка. Представлення графічної інформації в ЕОМ.
  • Лз2. Інтерфейс пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace. (ч.2).
  • СРС. К.
• 3 тиждень
  • Л4. Підходи і методи проектування у САПР.
  • Л5. Проектні операції аналізу у САПР.
  • Лз3. Налаштування пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  • СРС. К.
• 4 тиждень
  • Л6. Проектні операції синтезу та оптимізації у САПР.
  • Лз4. Налаштування пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
• 5 тиждень
  • Л7. Види забезпечення САПР. Технічне забезпечення САПР.  
  • Л8. Інформаційне забезпечення САПР.
  • Лз5. Редактор умовних графічних позначень пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  • СРС. К.
• 6 тиждень
  • Л9. Загальні відомості про сучасні САПР електронної техніки.
  • Лз6. Редактор умовних графічних позначень пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
• 7 тиждень
  • Л10. САПР схемотехнічного проектування.
  • Л11. САПР коснтрукторського проектування. САПР наскрізного проектування.
  • Лз7. Редактор компонентів пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  •  СРС. К.
• 8 тиждень
  • Л12. Основні можливості та структура пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace.
  • Лз8. Редактор компонентів пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
  • МКР1.
•  9 тиждень
  • Л13. Інтерфейс пакету автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace. Маршрут автоматизованого проектування друкованих плат.
  • Л14. Алгоритми формування оптимальних з’єданань на друкованих платах. Алгоритми розміщення компонентів на друкованих платах.
  • Лз9. Створення та редагування принципових схем у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  • СРС. К.
• 10 тиждень
  • Л15. Алгоритми трасування друкованих з’єднань. Алгоритми впорядкування ланцюгів. Алгоритми оптимізації топології.
  • Лз10. Створення та редагування принципових схем у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
• 11 тиждень
  • Л16. Мова AutoLISP у САПР AutoCAD.
  • Л17. Основні етапи програмування мовою AutoLISP.
  • Лз11. Розміщення компонентів на друкованій платі у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  • СРС. К.
• 12 тиждень
  • Л18. Вбудовані функції мови AutoLISP.
  • Лз12. Розміщення компонентів на друкованій платі у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
• 13 тиждень
  • Л19. Приклади використання вбудованних функцій мови AutoLISP.
  • Л20. Програмування мовою AutoLISP у середовищі Visual LISP.
  • Лз13. Трасування друкованої плати у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.1).
  • СРС. К.
• 14 тиждень
  • Л21. Автоматизоване проектування цифрових пристроїв.
  • Лз14. Трасування друкованої плати у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace (ч.2).
  • СРС. К.
• 15 тиждень
  • Л22. Основні поняття мови VHDL для САПР цифрових пристроїв.
  • Л23. Приклади  проектування цифрових пристроїв і систем за допомогою мови VHDL.
  • Лз15. Оптимізація топології друкованої плати у пакеті автоматизованого проектування друкованих плат DipTrace.
  • СРС. К.
  • МКР2.
     

Індивідуальна робота

Виконується РГР. 

Мета РГР:

отримання навичок конструювання електронних засобів із застосуванням систем автоматизованного проектування. 

• 1–7 тижні Отримання і аналіз завдання на роботу. Обрання САПР та стислий опис характеристик обраної системи. Розробка маршруту проектування друкованого вузла засобу ЕЗ відповідно до індивідуального завдання.  
• 8–14 тижні Розв’язання задач проектування друкованого вузла, у тому числі розробка креслення принципової схеми, розробка друкованої плати, розробка креслень друкованого вузла за допомогою САПР. Оформлення пояснювальної записки. Формулювання висновків по роботі.
• 15 тиждень Захист роботи.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 104 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

• підготовка до лекційних занять – 29 годин;
• підготовка до лабораторних занять – 30 годин;
• підготовка до екзамену – 30 годин;
• виконання РГР – 15 годин.
   

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують РГР та 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи №1 та №2 виконуються у письмовій формі з використанням контрольних запитань.  Максимальна оцінка за виконання роботи становить 30 балів. Модульна контрольна робота складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 7 балами, правильне розв’язання задачі оцінюється в 9 балів. 

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:

Семестровий модуль № 1

• Лз1…8. Оцінка за виконання чотирьох лабораторних завдань – 10 балів (по 2 бали за перше і друге завдання, по 3 бали за третє і четверте завдання). 
• РГР (ч.1). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 8 тиждень.
• МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

• Лз9…15. Оцінка за виконання чотирьох лабораторних завдань – 10 балів (по 2 бали за перше і друге завдання, по 3 бали за третє і четверте завдання).
• РГР (ч.2). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання та захист – 14–15 тижні.
• МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни за семестр – 100 балів.

Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ розкладом.
 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».

 Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.