1. Сучасний погляд на процес і об’єкт проектування
Становлення науки про проектування. Огляд досліджень в області методології проектування. Аналіз існуючих в машинобудуванні та приладобудуванні систем автоматизованого проектування ( AutoCAD 2000, ACCEL EDA,КОМПАС, 3D MAX, ArxiCAD).
2. Основи методики проектування
Проектування з позиції теорії пізнання. Поняття і принципи методології проектування. Процедурна модель проектування.
3. Організаційні основи розробки САПР на виробництві
Системний аналіз процесів конструювання і визначення вимог до САПР. Уніфікація і стандартизація конструкторських та технологічних рішень на передпроектній стадії. Організаційна структура розробки САПР на виробництві. Технологія розробки програмно-інформаційного забезпечення САПР. Організація розробки програмно-інформаційного забезпечення САПР.
4. Впровадження і експлуатація САПР на виробництві
Етапи впровадження. Організація експлуатації САПР. Дослідне і промислове функціонування.
5. Інтегровані САПР
Інтегровані САПР. Використання інтегрованих САПР для проектування виробів машинобудування та приладобудування. Приклад проектування в інтегрованій САПР типового радіоелектронного пристрою. Вихідна специфікація об’єкту проектування. Проектування структурної схеми. Проектування логічної схеми. Проектування електричної принципової схеми. Проектування топологічної схеми.
6. Ефективність САПР
Складові ефективності САПР. Методи розрахунку ефективності САПР.
II. Комп’ютери та мікропроцесорні системи
1. Загальна структура ЕОМ
Принцип дії комп’ютера. Загальна структура. Складові частини ЕОМ і їх взаємодія. Класифікація. ЕОМ загального і спеціального призначення. Магістрально-модульний принцип побудови ЕОМ. Поняття загальної шини. Інформаційна, програмна і апаратна сумісність ЕОМ. Особливості архітектури сучасних супер і мікро-ЕОМ. Представлення інформації в ЕОМ. Позиційні і непозиційні системи числення. Прямий, зворотній і доповнюючий код. Кодування десяткових чисел і алфавітно-цифрової інформації. Принципи організації арифметично-логічних пристроїв. Структура і мікропрограми АЛП для дій над числами з фіксованою і плаваючою комою. Особливості АЛП мікропроцесорів.
2. Принципи побудови пристроїв пам`яті
Структура пам`яті ЕОМ. Класифікація пристроїв пам`яті. Адресна, асоціативна і стекова організація пам`яті. Запам`ятовуючі пристрої з довільним звертанням. Статичні і динамічні ОЗП. Постійні і напівпостійні запам`ятовуючі пристрої. Фізичні принципи побудови. Розширення розрядності та адресного простору.
3. Процесори комп’ютерів і керуючі автомати
Призначення і структура процесора. Структура команди. Методи адресації. Процедура виконання команди. Поняття робочого циклу, машинного такту. Керуючі автомати з жорсткою логікою.
4. Принципи організації системи переривання
Принципи організації системи переривань. Допустимі моменти переривань програми. Число рівнів переривань. Абсолютний і відносний пріоритет переривань. Особливості систем переривань малих ЕОМ і мікропроцесорів.
5. Загальні відомості про мікропроцесорні пристрої та системи
Стан та перспективи розвитку мікропроцесорної техніки. Основні визначення мікропроцесорної техніки: мікропроцесор, мікропроцесорний комплекс, мікро-ЕОМ, однокристальні мікро-ЕОМ та ін. Класифікація та основні параметри мікропроцесорів. Структура мікропроцесорного пристрою і функції його складових. Мікропроцесори з апаратним принципом керування та секціоновані мікропроцесори. Структури мікропроцесорних систем.
6. Архітектура мікропроцесора КР580ВМ80 та його програмування
Склад і характеристика мікропроцесорного комплекту серії 580. Структура мікропроцесора КР580ВМ80. Керуючі сигнали мікропроцесора. Виконання команд мікропроцесором, керуюче слово. Організація системної шини. Тактовий генератор, системний контролер, формування керуючих сигналів. Система команд мікропроцесора КР580МВ80. Елементи програмування - операції з однобайтовими числами, організація циклів, операції з масивами, переадресація, реалізація операцій множення. Види адресації пам`яті. Організація підпрограм, передача параметрів між програмами.
7. Ввід/вивід інформації в мікропроцесорних пристроях та МП КР580ВМ80
Загальні відомості про організацію інтерфейсу МПС. Способи організації передачі інформації між пристроями МП системи. Програмований паралельний інтерфейс КР580ВВ55, загальна характеристика, структура, програмування. Підімкнення інтерфейсу КР580ВВ55 до шин мікропроцесорного пристрою. Використання КР580ВВ55 в різних режимах. Програмований послідовний інтерфейс КР580ВВ51. Загальна характеристика, структура, ініціалізація. Організація обміну в послідовному форматі за допомогою КР580ВВ51 в асинхронному та синхронному режимах.
8. Організація переривань в МП КР580ВМ80
Організація переривань за допомогою команди RSTN, апаратурна реалізація коду команди. Програмний контролер переривань КР580ВМ59 - загальна характеристика, структура, програмування, використання.
9. Реалізація часових функцій в мікропроцесорних пристроях
Програмна реалізація часової затримки. Програмований таймер КР580ВИ53 - загальна характеристика, структура, програмування. Функціонування таймера КР580ВИ53 в різних режимах.
10. Організація пам’яті в мікропроцесорних пристроях
Класифікація та основні параметри запам’ятовуючих пристроїв. Структура мікросхем пам’яті. Керування пам’яттю. Статичні та динамічні оперативні запам’ятовуючі пристрої. Постійні запам’ятовуючі пристрої різного типу. Організація прямого доступу до пам’яті. Контролер прямого доступу до пам’яті КР580ВТ57.
11. Мікропроцесорний комплект серії К1810
Склад мікропроцесорного комплекту К1810. Організація однокристального 16-ти розрядного МП К1810. Загальні відомості про МП К1810, структура, особливості організації адресації пам’яті та зовнішніх пристроїв. Ввід-вивід. Мультипроцесорні засоби. Переривання. Керування мікропроцесором. Характеристика системи команд мікропроцесора КР1810ВМ86. Режими адресації. Формат команд. Програмування на мові Асемблера. Співпроцесор К1810ВМ87. Контролер шини. Арбітр шини.
12. Організація і особливості використання мікроконтролерів
Загальні відомості про мікроконтролер К1816. Організація мікроконтролера К1816. Функціональне призначення виводів корпуса МК. Арифметико-логічний пристрій. Пам’ять мікроконтролера. Організація вводу-виводу інформації в МК. Керування роботою МК. Система команд однокристального мікроконтролера К1816. и структури МК-системи.
13. Спряження МП з пристроями вводу та виводу інформації
Спряження мікропроцесора з клавіатурою. Спряження мікропроцесора з індикаторами. Спряження мікропроцесора з телетайпом, НГМД, касетним магнітофоном, відеотерміналом на основі електронно-променевої трубки. Спряження МП з аналого-цифровими і цифро-аналоговими перетворювачами. Типи і характеристики АЦП і ЦАП. Організація обміну в режимі програмного опитування і в режимі переривань.
III. Лінгвістичне забезпечення САПР
1. Загальні відомості про лінгвістичне забезпечення САПР
Види забезпечення САПР. Призначення і характеристика лінгвістичного забезпечення. Класифікація мов програмування. Процедурне, функціональне, логічне програмування. Класифікація мов проектування.
2. Мовні процесори
Структура мовних процесорів. Поняття транслятора, компілятора, інтерпретатора. Структура транслятора. Лексичний, синтаксичний аналізатори. Генерація і оптимізація кодів. Внутрішні форми представлення вхідної програми (бездужкові записи, тетради тріади, зображуючі дерева). Алгоритм Дейкстри. Поняття скінченого автомата. Алгоритм побудови скінченого автомата. Поняття автомата з магазинною пам’яттю. Алгоритм побудови автомата з магазинною пам’яттю.
3. Формальні граматики
Основні положення теорії формальних граматик. Методи представлення граматики. Класифікація формальних граматик. Зв’язок лінійної і автоматної граматики із скінченим автоматом. Зв’язок контекстно-вільної граматики із автоматом з магазинною пам’яттю.
4. Вхідні і вихідні мови САПР
Вимоги до вхідних і вихідних мов САПР. Їх особливості. Ознайомлення із системою автоматизованого проектування на прикладі САПР.
IV. Методи синтезу та оптимізації
1. Основні поняття, визначення, постановка та розв’язок найпростіших оптимізаційних задач
Основні відомості про об'єкт і задачі проектування. Класифікація параметрів об'єкта, що проектується. Поняття математичної моделі. Основні задачі, що виникають при проектуванні об'єкта: задачі розрахунку, аналізу, оптимізації і синтезу. Ниcхідне та виcхідне проектування. Типова схема етапу проектування об’єкта. Основні поняття та визначення оптимізаційної моделі і її складових частин. Основні відомості та поняття про оптимізацію. Поняття критерія оптимізації та цільової функції. Поняття обмежень цільової функції. Постановка оптимізаційної задачі. Алгоритм постановки оптимізаційної задачі. Геометрична інтерпритація цільової функції. Поняття глобального та локального оптимуму. Класифікація методів рішення оптимізаційних задач. Метод Свена. Методи одновимірної оптимізації. Особливості задач одновимірної оптимізації. Умови існування екстремуму функції однієї змінної. Класифікація методів одновимірної оптимізації. Метод Ньютона-Рафсона, метод Пауела, метод ділення інтервалу наполовину та метод золотого січення. Метод січних. Порівняльна характеристика методів одновимірного пошуку. Задачі лінійного програмування (ЛП) та методи їх вирішення. Характеристика задач лінійного програмування. Постановка задачі лінійного програмування. Геометрична інтерпретація задачі ЛП. Основи симплекс-методу. Запис задачі ЛП у канонічній формі. Поняття базисна змінна, базисне рішення, суміжне допустиме базисне рішення, єдиність, неєдиність і необмеженість оптимального рішення. Графічний метод розв’язання задач ЛП. Алгоритм симплекс-методу. Метод великих штрафів. Двокроковий метод. Алгоритм розв’язання транспортної задачі. Правило північно-західного кута. Метод потенціалів. Метод найменшої вартості. Метод Фогеля. Правило побудови замкнутого циклу.