Обчислювальна техніка та комп'ютерні технології

Мета вивчення дисципліни: формування у здобувачів базових знань про архітектуру, принципи роботи та застосування сучасних обчислювальних систем і комп'ютерних технологій, які широко використовуються для побудови апаратного та програмного забезпечення, зберігання та обробки даних.
Практичне значення та використання отриманих знань: навчання здобувачів використовувати сучасні обчислювальні системи та технології для розв'язання прикладних задач у наукових дослідженнях, інженерній практиці, створенні локальних систем автоматизації та розробці систем управління технологічними процесами.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. «Системи числення. Двійкова система числення».
Лекція 2. «Алгебраїчне представлення чисел у двійковій системі. Прямий, зворотний, додатковий код».
Лекція 3. «Арифметичні операції з двійковими числами».
Лекція 4. «Логічні основи цифрової техніки. Елементи алгебри логіки».
Лекція 5. «Канонічний метод синтезу комбінаційних схем».
Лекція 6. «Оптимізація логічних функцій».
Лекція 7. «Аналіз комбінаційних схем. Синхронне та асинхронне моделювання».
Лекція 8. «Теорія абстрактних автоматів. Основні поняття та визначення».
Лекція 9. «Керувальні та операторні автомати. Принцип мікропрограмного керування. Операційні елементи».
Лекція 10. «Способи опису алгоритмів і мікропрограм».
Лекція 11. «Синтез мікропрограмних автоматів за граф-схемою алгоритму».
Лекція 12. «Узагальнена структура мікропроцесора».
Лекція 13. «Система команд мікропроцесора».
Лекція 14. «Робочий цикл мікропроцесора».
Лекція 15. «Переферійні пристрої. Функції та типи інтерфейсів».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Системи числення».
Мета заняття: ознайомитися з основами запису чисел у десятковій, двійковій, вісімковій і шістнадцятирічній системах числення, навчитися переводити числа з однієї системи в іншу.
Лабораторне заняття №2. «Алгебраїчне представлення чисел у двійковій системі».
Мета заняття: ознайомитися з представленням чисел у зворотному й додатковому кодах, навчитися робити арифметичні операції над числами у зворотному й додатковому кодах.
Лабораторне заняття №3. «Синтез комбінаційних схем».
Мета заняття: вивчення методів проектування комбінаційних схем на логічних элеменах і дослідження цих схем.
Лабораторне заняття №4. «Синтез керуючих автоматів».
Мета заняття: вивчення методів синтезу керуючих автоматів і дослідження їх роботи.
Лабораторне заняття №5. «Система команд мікропроцесора».
Мета заняття: вміти досліджувати властивості інтегратора.
Лабораторне заняття №6. «Використання підпрограм та стеку».
Мета заняття: вивчення організації стекової пам’яті для процедур виклику підпрограм, обробки переривань.
Лабораторне заняття №7. «Конструювання програм у середовищі програмування С++Code::Blocks. Розробка програм з розгалужуючими процесами»
Мета заняття: вміти розробляти програми з розгалужуючими процесами.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Системи числення. Двійкова система числення».
Лекція 2. «Логічні основи цифрової техніки. Елементи алгебри логіки».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Системи числення».
Мета заняття: ознайомитися з основами запису чисел у десятковій, двійковій, вісімковій і шістнадцятирічній системах числення, навчитися переводити числа з однієї системи в іншу.
Лабораторне заняття №2. «Синтез комбінаційних схем».
Мета заняття: вивчення методів проектування комбінаційних схем на логічних элеменах і дослідження цих схем.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота
для денної та заочної форми здобуття освіти
Курсова робота
Мета курсової роботи – закріплення знань в галузі розробки обчислювальних систем; набуття вміння проектування апаратного та програмного забезпечення пристроїв цифрової обробки даних.
Здобувач отримує завдання на першому лабораторному занятті.
Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок Кількість розділів – 3. Графічна частина – три аркуша креслень формату А3.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Обґрунтування структурної, функціональної та принципової схем пристрою;
2. Електричний розрахунок та вибір елементів принципової схеми;
3. Результати моделювання на ЕОМ за допомогою моделювальника MicroCap.
Перелік графічних матеріалів:
• схема електрична структурна пристрою;
• схема електрична функціональна пристрою;
• схема електрична принципова пристрою.
Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 4 практичних завдання.
Контрольна робота має бути оформлена у вигляді текстового документа PDF, що містить опис усіх етапів виконання завдань, графіки та висновки.
До роботи мають бути додані: вихідні файли даних, файли програми, файли з результатами (наприклад, графіки, текстові файли, таблиці).
Усі матеріали необхідно завантажити в архів (формат *.zip або *.rar) і надіслати не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) семи лабораторних робіт. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1 та №2 оцінюється у 5 балів кожне; індивідуальних поточних завдань №3–№7 – у 10,0 балів кожне. Всього бездоганне виконання практичних занять оцінюється у 60 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів. Всього 40 балів.
3) курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
для заочної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) двох лабораторних робіт. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи оцінюється у 25 балів.
2) контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи становить 50 балів.
3) курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.