Программа, методические указания и контрольные задания (1088654)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
ЭЛЕКТРОННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭВМ
Программа, методические указания
и контрольные задания
Москва 2005
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЛБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
ЭЛЕКТРОННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭВМ
Программа, методические указания
и контрольные задания
Для студентов специальности 220100 (230101) «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Москва 2005
Составители: В.М.Микитин, А.В.Зинин
Редактор В.М.Микитин
Приведены программа, методические указания и задания на курсовые работы для студентов заочной формы обучения по дисциплине "Электронное конструирование ЭВМ".
Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.
Рецензенты: д.т.н. В.В.Саморуков к.т.н. В.Г.Одиноков
© МИРЭА, 2005
Литературный редактор
Подписано в печать 00.00.2005. Формат 60х84 1/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл. печ. л.0,00 Усл. кр.-отт. 0,00. Уч.-изд. л. 0,0
Тираж 000 экз. Заказ 000
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский государственный институт радиотехники,
электроники и автоматики (технический университет)»
119454, Москва, пр. Вернадского, 78.
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Стремительное развитие процессов информатизации в современном обществе предъявляет повышенные требования к техническому уровню вычислительной техники. При ее создании используются современные методы конструирования и технологии производства. Автоматизация проектных работ на базе широкого применения ЭВМ и микропроцессорной техники позволяет с одной стороны снизить стоимость персональных и микро-ЭВМ, а с другой - создавать современные сверхвысокопроизводительные ЭВМ, являющиеся одними из самых сложных технических систем в современной технике.
Целью изучения дисциплины "Электронное конструирование ЭВМ" является ознакомление студентов с основами современного конструирования средств вычислительной техники. В частности, такое ознакомление предусматривает:
- получение представления о профессиональной деятельности специалистов в области электронного конструирования ЭВМ, о тен-денции и направлениях развития элементной базы и средств ВТ, о влиянии схемотехники и уровня полупроводниковой технологии на параметры БИС, СБИС и устройств на их основе, о методах и прин-ципах выбора исходных параметров элементной и конструктивно-технологической базы ЭВМ на начальных этапах проектирования, о причинах возникновения помех в устройствах и способах обеспече-ния помехоустойчивости их конструкций, о видах системного быст-родействия устройств и способах оценки значений их параметров;
- получение знаний и умений по использованию основных понятий и месту электронного конструирования в общем процессе проектирования и производства ЭВМ, по характеристикам взаимосвязи компоновочных параметров конструкций с уровнем
интеграции устройств и принципами их построения, по принципам
функциональной структуризации и моделированию логических схем устройств ЭВМ при выборе параметров их конструкции, по
4
схемотехническим и конструктивно-технологическим методам обеспечения помехоустойчивости логических элементов, линий связи и конструкции устройства в целом, по методам расчета времени распространения сигнала в линиях связи конструкций устройств и способам оценки параметров их системного быстродействия.
- получение знаний и умений по овладению методами и средствами перехода от схемы устройства к его технической реализации в виде конструктивного модуля заданного уровня, аналитическими средствами расчета первичных и вторичных компоновочных параметров конструкций устройств в широком спектре их интеграции и принципов компоновки, правилами проектирования и трассировки линий связи, средствами оценки уровня быстродействия, помехоустойчивости и помехозащи-щенности конструкций устройств, методами проектирования конструкций узлов, блоков и устройств ЭВМ с использованием современной элементной базы (БИС, СБИС, МКМ, микро-процессорные комплекты и др.) и методами проектирования новых конструкций для высокоинтегрированных элементов и устройств перспективных разработок.
- приобретение опыта системного выбора парамеров базового матричного кристалла БИС и СБИС, практических расчетов первичных и вторичных компоновочных параметров конструкций и параметров системного быстродействия обрабатывающих устройств ЭВМ в широком диапазоне их уровня интеграции.
Задачи изучения дисциплины состоят в получении студентом достаточных для своей специальности представлений, знаний, умений и навыков по современному проектированию конструк-
ций элементов, узлов и устройств ЭВМ на БИС и СБИС с использованием методов электронного конструирования, по использованию методов выбора схемотехнических и компоно-вочных решений в области элементной и конструктивно-техно-логической базы, по применению методов электронного конструи-
5
рования для оценки параметров системного быстродействия и обеспечения внутренней и внешней электромагнитной совмести-мости в конструкциях устройств ЭВМ.
Курс "Электронное конструирование ЭВМ" знакомит студен-тов с вопросами современного проектирования конструкций ЭВМ, методами схемотехнического и конструктивно-технологического обеспечения помехоустойчивости, надежности и тепловых режи-мов в конструкциях устройств ЭВМ, основами электронного и теп-лового конструирования средств ВТ, особенностями использова-ния средств автоматизации на проектном и конструкторско-техно-логическом этапах разработки.
Студенты изучают данную дисциплину на 5 курсе в течение одного семестра. Этой дисциплине предшествуют курсы по информатике, электротехнике, электронике, схемотехнике ЭВМ и организации ЭВМ и систем. Также этой дисциплине обязательно предшествует курс по конструкторско-технологическому обес-печению производства ЭВМ. Полученные знания позволяют сту-денту эффективно решать задачи проектирования, конструиро-вания и технологии производства средств ВТ.
Объем курса "Электронное конструирование ЭВМ" опре-деляется учебным планом специальности 220100.
Общий объем (объем аудиторных занятий) по данной дисциплине включает:
- для студентов по групповой форме обучения: 72 часа, в т.ч. 54 часа лекций и 18 часов лабораторных работ;
- для студентов по индивидуальной форме обучения: 36 часов, в т.ч. 18 часов лекций и 18 часов лабораторных работ.
Дисциплина читается на 10 семестре.
Для проверки качества усвоения студентами материала учебным планом предусмотрены зачет, экзамен и курсовая работа на 10 семестре.
Тематика лабораторных работ и курсовой работы приводится ниже.
6
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основной
1. Микитин В.М. Теория и практика расчета компоновочных параметров при электронном конструировании СВТ: Учебное пособие / Моск.гос.институт радиотехники, электроники и автома-тики (технический университет). – М., 2002. – 112с.
2. Микитин В.М., Смирнов Н.А., Тювин Ю.Д. Электронное конструирование ЭВМ. Основы компоновки и расчета параметров конструкций: Учеб.пособие/Моск. гос. институт радиотехники, элек-троники и автоматики (технический университет). - М.: 2000.- 118 с.
3. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник /Р.В.Данилов, С.А.Ельцова, В.М.Микитин, В.В.Саморуков и др.; Под редакцией Б.Н.Фай-зулаева, Б.В.Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1987. - 384 с.
4. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование элект-ронных вычислительных машин и систем. Учеб. для втузов. - М.: Высш.шк., 1986. - 512 с.
5. Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем. Учеб. для вузов. - М.: Высш.шк., 1989. - 312 с.
6. КнязевА.Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Конструирование ра-диоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. - М.: Радио и связь, 1989.-224 с.
7. Микитин В.М., Зинин А.В., В.Г.Одиноков. Электронное конструирование ЭВМ. Методические указания по курсовому проектированию. / Моск. гос. институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). -М.: 2005. – 24с.
8. Микитин В.М., Зинин А.В. Электронное конструирование ЭВМ. Методические указания по выполнению лабораторных работ. / Моск. гос. институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). – М.: 2005. – 32с.
7
Дополнительный
9. Барнс Дж. Электронное конструирование: Методы борьбы с помехами: Пер.с анг. /Под ред.Б.Н.Файзулаева.- М.: Мир, 1990, 238с.
10. "Исследование принципов электронного конструирования вы-сокопроизводительных ЭВМ на основе КМОП СБИС". Научно-тех-нический отчет по теме 8680 НИР, 1987. - 251с. - Госучет Е64268.
11. Кармазинский А.Н., Файзулаев Б.Н. Сверхскоростная элементная база на основе КМОП-схемотехники. - ЭВТ. - 1987. - Вып.1. - С.134-143.
12. Левин В.К. Структурно-технические характеристики и на-правления развития высокопроизводительных систем. - ЭВТ.- 1988. - Вып.2. - С.4-16.
13. Файзулаев Б.Н. Функциональное быстродействие интег-ральных схем.- Микроэлектроника.- 1988. - Т.17.- Вып.2.- с.92-102.
14. Файзулаев Б.Н., Драбкин В.А., Богданов Д.П. Быстродей-ствие межсоединений БИС и СБИС.- ЭВТ.- 1989.- Вып.3.- с.96-103.
15. Самсонов Н.С. Проблемы повышения функциональной производительности и интеграции СБИС. - ЭВТ.- 1989.- Вып.3.- с.90-96.
16. Контарев В.Я., Панов Е.Н., Богданов Д.П. Проблемы элек-тронного конструирования корпусов БИС и СБИС наносекундного диапазона. - Вопросы радиоэлектроники. Сер.ЭВТ, 1989, вып.7, с.20-29.
17. Файзулаев Б.Н., Кастрюлев А.Н., Микитин В.М. Разработка конструктивно-технологических методов создания высококачест-венных изделий кремниевой микроэлектроники // Сборник. Электронная промышленность. - № 4/5. – 1994.
18. Коваленко С.М., Тювин Ю.Д. Элементная и конструктив-ная база высокопроизводительных ЭВМ: Учеб. пособие /Моск. гос. институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). – М.: 1997. – 44с.
8
ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Сущность, направления и задачи электронного конс-труирования ЭВМ. Связь ЭК с задачей обеспечения ЭМС
1.1. Цель и задачи дисциплины. Информационное обеспечение курса. Место курса в общей системе подготовки инженера по специальности.
1.2. Предпосылки возникновения, сущность и определение понятия "Электронное конструирование ЭВМ". Предмет и объекты ЭК. Средство и способы решения задач при ЭК. Основные проблемы, направления и задачи ЭК. Сущность проблем количества и качества. Задачи оптимизации параметров конструкции ЭВМ, повышения быстродействия устройств и обеспечения помехоустойчивости и помехозащищенности конструкций.
1.3. Связь ЭК с электромагнитной совместимостью (ЭМС). Основные понятия и определения электромагнитной совмес-тимости. Внутренние и внешние факторы электромагнитного воздействия на работоспособность ЭВМ. Параметры, опреде-ляющие помехоустойчивость и помехоэмиссию СВТ. Класс-сификация уровней СВТ по задаче обеспечения ЭМС.
1.4. Характеристика понятий: внутренняя (внутриаппаратная) ЭМС и внешняя (внутрисистемная, межсистемная) ЭМС. Особенность понятий: помехоустойчивость и помехозащи-щенность устройства. Общая характеристика методов ЭК по обеспечению внутренней ЭМС.
1.5. Методы ЭК по защите устройств ЭВМ от внешних электромагнитных помех (ЭМП). Экранирование аппаратуры. Теоретические аспекты экранирования электрического, магнитного и электромагнитного полей. Принципы работы магнитных, электростатических и электромагнитных экранов.
Заземление технических средств ЭВМ. Правила выполнения
9
заземления. Стандарты и нормы по обеспечению ЭМС. Особенности аттестации электронных вычислительных средств на соответствие требованиям ЭМС.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.