Комп'ютерна схемотехніка та архітектура комп'ютерів

Мета вивчення дисципліни: є формування у студентів комплексу знань, вмінь та розумінь, а також здобуття навичок з принципів роботи та побудови комп’ютерних пристроїв та їх використання в інформаційних системах.

Практичне значення та використання отриманих знань: аналізувати типи архітектур комп’ютерів з точки зору їх продуктивності; - оцінювати статичні параметри логічних елементів та їх швидкодію; - визначати основні характеристики цифрових мікросхем; - мінімізувати булеві функції; - створювати комбінаційні схеми; - тестувати комп’ютер з метою отримання загальної інформації.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Аналогові електронні пристрої. Загальні відомості про цифрові мікросхеми
Лекція 2. Основні форми представлення інформації. основні поняття, визначення і закони булевої алгебри. Специальные логические функции.
Лекція 3. Методи аналізу та синтезу комбінаційних схем. теорія автоматів.
Лекція 4. Шифратори, дешифратори, перетворювачі кодів. мультиплексори і демультиплексори.
лекція 5. Компаратори. суматори. арифметико-логічні пристрої. матричні помножувачі
лекція 6. Последовательностні цифрові схеми. тригерні пристрої
лекція 7. Последовательностні цифрові схеми. регістри. лічильники.
лекція 8. Основи ЕОМ.
лекція 9. Пристрої електронної пам'яті.
лекція 10. Структура процесора.
лекція 11. Взаємодія пристроїв процесора у процесі вирішення завдань.
лекція 12. Спеціальні операційні пристрої.
лекція 13. Мікропроцесорні та багатопроцесорні обчислювальні системи.
лекція 14. Функціонування мікропроцесорів. мікроконтролери
лекція 15. Архітектури для забезпечення кібербезпеки та конфіденційності обчислень.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Електронні ключі»
Мета заняття – вивчити схеми побудови та дослідити статичні і динамічні характеристики електронних ключових схем різноманітних видів з використанням програми “Multisim”.
Лабораторне заняття №2,3. «Логічні елементи та інтегральні схеми»
Мета заняття - вивчити логичні елементи, які реалізують елементарні функції булевої алгебри та вивчити схемотехніку базових логічних елементів інтегральних схем і познайомитися зі значеннями їхніх основних параметрів
Лабораторне заняття №4. «Операційні елементи еом комбінаційного типу»
Мета заняття – ознайомитися з принципами побудови та логікою роботи функціональних вузлів ЕОМ комбінаційного типу, які реалізовані у вигляді інтегральних схем.
Лабораторне заняття №5. “ «Тригери»
Мета заняття – одержати досвід з принципом побудови та логікою роботи тригерів, реалізованих на логічних елементах і у вигляді інтегральних схем з використанням програми “Multisim”.
Лабораторне заняття №6. «Дослідження багаторежимного буферного регістру»
Мета заняття – вивчити схему, її можливості та особливості застосування; придбати навички у роботі з багаторежимними багаторозрядними буферними пристроями введення - виведення в мікропроцесорних та інших цифрових пристроях
Лабораторне заняття №7. “ Дослідження шинних формувачів ”.
Мета заняття – вивчити схеми, можливості їх застосування і придбати навички роботи з мікросхемами шинних формувачів, застосовуваних в мікропроцесорних системах.
Лабораторне заняття №8. “ Дослідження постійного пам'яті ”.
Мета заняття - вивчити схему, можливості застосування; придбати навички у роботі з постійним запам'ятовуючим пристроєм.
Лабораторне заняття №9. “ Дослідження оперативної пам'яті ”.
Мета заняття - вивчити схему, можливості її застосування і придбати навички у роботі з оперативним запам'ятовуючим пристроєм.
Лабораторне заняття №10,11. “Дослідження интерфейса паралельного введення – виведення”.
Мета заняття – вивчити схему, можливості її застосування; придбати навички в роботі інтерфейсом паралельного введення - виведення.
Лабораторне заняття №12,13. “Дослідження интерфейса послідовного введення – виведення”.
Мета заняття – вивчити схему, можливості її застосування; придбати навички в роботі інтерфейсом паралельного введення - виведення.
Лабораторне заняття №14,15. “Дослідження центрального процесора ”.
Мета заняття – сформувати знання з архітектурою типового центрального процесора, структурою його команд, алгоритмом виконання процесором різних команд, роботою центрального процесора в різних режимах.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Семестр 3 другого року першого (бакалаврського) рівня.
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 7-ми індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються на компʼютері відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточних завдання №1- №4 оцінюється у 12 балів; індивідуальних поточного завдання №5 – 4 балів; індивідуальних поточних завдань №5 та №6 – 6 балів, індивідуальних поточного завдання №7 – 3 балів. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань становить максимально 25 балів
2) першої модульної контрольної роботи. Модульна контрольна робота складається з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання модульної контрольної роботи становить максимально 25 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 50 балів.

Поточний контроль полягає у виконанні
1) 8-ти індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються на компʼютері відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдання №8 оцінюється у 5 балів; індивідуальних поточних завдань №9 і №10 – 5 балів; індивідуальних поточних завдань №11,12 – 5 балів, №13-15 – 10 балів. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань становить максимально 25 балів
2) другої модульної контрольної роботи. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі електронного звіту з наведенням вихідних кодів програмної реалізації. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить максимально 25 балів.
Підсумковий контроль –залік. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати “зараховано” — 60 балів.