Розрахунково-графічна робота з КС. Методичка

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

Апаратні засоби обчислювальної техніки зокрема і цифрові пристрої та їх елементи в цілому, прийнято розробляти на основі блочноієрархічного принципу [1-6]. Суть такого підходу полягає в тому, що проектування пристроїв на базі мікросхем різної степені інтеграції здійснюють від вищого до нижчого рівня ієрархії зі зростаючим ступенем деталізації опису схеми пристрою.

На найвищому структурному рівні розробляють загальну структурну схему пристрою чи системи, розділяючи загальні функції проектованого об’єкта на “підфункції” окремих вузлів, враховуючи можливості заданої елементної бази [6]. Структурна схема містить в якості своїх елементів умовні графічні позначення пристроїв, вузлів, блоків і дає загальне уявлення про об’єкт проектування, визначає його складові частини, їх призначення і взаємозв’язок.

На наступному, функціональному, рівні розробляють функціональну схему пристрою, яка формує уявлення про роботу пристрою з врахуванням найбільш суттєвих факторів, що стосуються особливостей перетворення інформації в різних за будовою і призначенням функціональних частинах.

Результатом виконання вказаних етапів проектування мають бути повністю завершені структурна та функціональна схеми розроблюваного пристрою із загальним описом його структури і принципу функціонування.

Наступним, найнижчим, етапом проектування є розробка принципових схем окремих блоків та складання загальної принципової схеми пристрою в цілому, яка визначає повний набір елементів та їх взаємозв’язки на рівні параметрів електричних сигналів.

Результатом даного етапу має бути повна принципова схема розробленого пристрою з детальним описом принципу її роботи.

Кожна з названих схем описує внутрішню будову або структуру апаратних засобів як сукупність елементів і їх зв’язків, але з різною мірою деталізації. Причому, значення терміна “елемент” змінюється при переході від одного рівня проектування до іншого [1; 3; 5; 6].

На верхньому рівні опис об’єкта проектування визначається функціональним призначенням кожного структурного елемента й вимогами до нього, котрі служать вихідними даними (тобто – завданням) для розробки цього елемента на наступному, нижчому, рівні.

Переходячи на нижчий рівень, елементи верхнього рівня описують не разом (в сукупності), а окремо, що зменшує розмірність задачі й дозволяє виконувати проектні роботи паралельно. Як складові частини

10

елемента верхнього рівня використовують умовні графічні позначення елементів більш низького рангу, притаманного нижчому рівню.

Задача розробки схеми, що реалізує заданий набір функцій, у загальному випадку може мати велику кількість розв’язків. Здебільшого вона зводиться до пошуку й систематизації типових (існуючих) і побудови нових варіантів [1; 2; 4; 5]. Найважливішим завданням при цьому є формування критеріїв надавання переваги кращим варіантам, які б забезпечили вибір з відомих розв’язків найбільш вдалого на основі даних кри-

теріїв [7-12].

У створенні нових схемних розв’язків велику роль відіграють неформальні інтуїтивно-евристичні підходи та елементи винахідництва, притаманні конкретному розробнику. Процес проектування має ітераційний характер і в окремих випадках може багатократно повторюватися.

Після отримання кінцевого (остаточного) варіанта структурної, функціональної та принципової схем (фактично – після завершення процесу проектування) необхідно провести аналіз роботи принципової схеми спроектованого пристрою шляхом побудови часових діаграм роботи пристрою в цілому або окремих його частин. А для підтвердження та перевірки функціонування схеми – слід провести її моделювання в одному із пакетів вказаних у завданні прикладних програм. У разі правильності функціонування схеми необхідно провести розрахунки її параметрів – швидкодії та складності, використовуючи довідникові дані для вибраних базових елементів інтегральної електроніки [13-19].

Завершальним етапом проектування є оформлення технічної документації на проект [3; 4; 20-25]. Для полегшення цього етапу в додатку методичних рекомендацій наводиться приклад виконання та оформлення типового варіанта завдання на курсовий проект.

При оформленні технічного звіту про виконання курсового проекту його структура повинна відповідати схемі, наведеній у попередньому розділі методичних рекомендацій, а увагу слід звернути на такі вимоги.

Робота подається до захисту в підшитому вигляді й повинна містити титульний лист, лист затвердження, завдання на курсовий проект та анотацію, які оформляються відповідно до прикладу, без нумерації сторінок, а також технічну документацію на проект у вигляді альбому.

Усі сторінки звіту, крім завдання, друкуються з одного боку аркушу форматом А4. Завдання видане керівником друкують з обох сторін одного аркушу, форма якого має відповідати формі завдання, наведеного

вприкладі.

Ванотації стисло описують суть завдання, технічні рішення та отримані результати проектування, а також основні відомості про альбом і проект у цілому.

11

Альбом технічної документації на курсовий проект складається з пояснювальної записки та графічної частини, яка, фактично, і є розробленим проектом.

Опис альбому технічної документації (або інакше – відомість технічного проекту) містить перелік документів, що входять до складу альбому, та їх маркування відповідно до ЄСКД і оформляється у вигляді таблиці на аркуші з креслярською рамкою та великим штампом.

Пояснювальна записка до графічної частини проекту оформляється на аркушах з маленькою креслярською рамкою для тексту. Першою сторінкою записки є зміст, який виконується на аркуші з великою рамкою для тексту.

Пояснювальна записка повинна бути короткою і змістовною. Орієнтовний обсяг – до 30 сторінок друкованого тексту (з рисунками, ілюстраціями та таблицями), набраного з інтервалом 1,5 і полями: 3 см – зліва, по 2 см знизу і зверху та 1,5 см з правого боку аркушу.

Кожний розділ пояснювальної записки повинен розкривати мету, задачі, стислий, але вичерпний опис питання, що розглядається; а також обґрунтування прийнятого рішення.

Зокрема, у вступі слід стисло (до 1 сторінки) розповісти про курсовий проект у цілому, звернувши увагу на особливості отриманого варіанта завдання, використовуваної елементної бази, можливі особливості проектування, використовуваний пакет для моделювання, аналіз та результати моделювання і т.д.

Урозділі огляду літератури та аналізу одержаного завдання необхідно зробити загальний огляд питань, що стосується варіанта одержаного завдання, розглянути існуючі класичні аналоги проектованого вузла, окреслити коло питань, котрі необхідно вирішити у процесі виконання проектної роботи. Обсяг даного розділу достатньо обмежити приблизно 5-ма сторінками.

Удругому і третьому розділах слід навести рисунки розробленої структурної та функціональної схем пристрою, обґрунтувати вибір варіанта рішення та дати ґрунтовний опис даних схем. Обсяг даних розділів також може бути 5-8 сторінок.

Найбільшим за обсягом розділом пояснювальної записки ( 15 сторінок), звичайно, є розділ проектування принципової схеми, у підрозділах якого слід детально навести опис проектування окремих блоків функціональної схеми, їх взаємозв’язок, загальний принцип роботи та особливості функціонування, а також вибір елементної бази з його обґрунтуванням. Тут також можна описати загальну принципову схему пристрою.

У п’ятому та шостому розділах пояснювальної записки дозволяється не наводити рисунки часових діаграм та ілюстрацій результатів

12

моделювання принципової схеми, а описувати їх, посилаючись на графічну частину альбому, де наявність їх обов’язкова. При обчисленні параметрів розробленої схеми слід обов’язково посилатись на джерела, з яких взято методику, рівняння, а також параметри елементної бази.

У кінці пояснювальної записки необхідно зробити висновки (до 1 сторінки), де вказати обсяг виконаної роботи та одержані результати, котрі мають засвідчувати й підтверджувати те, що завдання поставлене перед студентом виконано в повному обсязі і правильно.

Обов’язкове також наиведення списку використаних при написанні проекту літературних та інтернет-джерел, а також наявність посилань на них по всьому тексту пояснювальної записки.

До графічної частини технічної документації належать креслення структурної, функціональної та принципової схем, часові діаграми роботи пристрою в цілому або окремих його частин, а також ілюстрації результатів моделювання роботи пристрою в одному з вказаних пакетів програм.

Усі креслення треба виконувати на аркушах формату А4 (за необхідності – через великий розмір схем – А3) з креслярськими рамками згідно з ЄСКД. Якщо креслення принципової схеми (як правило найбільш об’ємної з усіх) не вміщується на одному аркуші, її можна розбити на дві і більше частин та зобразити на двох і більше аркушах формату А4/А3 (наприклад, принципова схема прикладу складається з двох аркушів: перший формату А3, другий – А4), з дотриманням всіх правил (норм) зображення електричних схем на кресленнях згідно з ЄСКД.

Виконувати креслення рекомендується в пакеті Microsoft Visio, хоча не забороняється це робити і вручну.

Ілюстрації результатів моделювання принципових схем (це можуть бути принципові схеми чи їх частини, зображені в одному із вказаних пакетів; часові діаграми, віртуальні осцилограми, що характеризують роботу всієї схеми чи окремих її частин) мають відтворювати суть та особливості обробки інформації принциповою схемою розробленого пристрою і підтверджувати правильність функціонування розробленого вузла відповідно до поставленого в курсовому проекті завдання. Дані документи також дозволяється оформляти як креслення на потрібній кількості аркушів формату А4/А3.

Курсова робота здається керівнику на перевірку в терміни, встановлені графіком самостійної роботи студентів, але не пізніше ніж за тиждень до її захисту. З письмовими зауваженнями керівника студент може ознайомитися за один-два дні до захисту, який проводиться комісією, що складається не менше ніж з двох викладачів.

Проекти, які містять принципові помилки, повертаються на доопрацювання. Доопрацюванню також підлягають проекти з великою кі-

13

лькістю непринципових, але суттєвих помилок у схемах, розрахунках, ілюстраціях та з великою кількістю граматичних помилок.

Оцінювання виконаного проекту проводиться за 100 бальною шкалою кредитно-трансферної системи та за відповідною національною п’ятибальною шкалою. В 70 балів оцінюється звіт (50 балів – правильність та оригінальність виконаного завдання і 20 балів – правильність оформлення звіту), а в 30 балів оцінюється якість захисту проекту. Оцінка “відмінно” ставиться за роботу, виконану в повному обсязі, без помилок, і при правильних відповідях на питання, що виникають у процесі захисту. Допускаються до трьох неточностей у пояснювальній записці та схемах. Критерії зниження оцінки в порядку зменшення їх важливості такі:

•непринципові помилки в схемах, розрахунках, нераціональний вибір шляху чи варіанта розв’язку, залежно від характеру і кількості “промахів”;

•невміння письмово логічно та ясно викласти “суть речей” з використанням професійної лексики і лаконічних форм опису (таблиць, часових діаграм і т.п.), погана структуризація матеріалу, відсутність в роботі списку літературних джерел та посилань на них в тексті пояснювальної записки;

•порушення правил, встановлених ЄСКД;

•і т.д. – інші подібні помилки.

Заохочується підвищенням оцінки (до 10-15 балів) представлення декількох варіантів розв’язку поставленої задачі, що, однак, є не обов’язковим, при умові дотримання вищевказаних вимог до правильного виконання та оформлення проекту.

При визначенні підсумкової оцінки враховуються не тільки особливості та кількість допущених у проекті помилок, але й рівень знань та ерудиція студента, показані ним під час захисту проекту, аргументація відповідей на питання та зауваження, а також вміння знайти правильне рішення на заміну помилкового або невдалого.

14

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ І РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Самофалов К.Г. Цифровые электронные вычительные машины / К.Г. Самофалов, В.И. Корнейчук, В.П. Тарасенко. – [2-е изд. перераб.

и доп.] – К. : Вища шк., 1983. – 455 с.

2.Процюк Р.О. Компьютерная схемотехника (краткий курс) / Р.О. Про-

цюк, В.И. Корнейчук, П.В. Кузьменко, В.П. Тарасенко. –

К. : Корнейчук, 2006. – 433 с.

3.Бабич М. П. Комп’ютерна схемотехніка. Курсове проектування : нав- чально-методичний посібник / М.П. Бабич, І.А. Жуков, К.П. Яремен-

ко, С.В. Журавель. – К. : НАУ, 2004. – 160 с.

4.Бабич Н. П. Компьютерная схемотехника. Методы построения и проектирования : учебное пособие / Н.П. Бабич, И.А. Жуков. – К. : МК-

Пресс, 2004. – 576 с.

5.Мельник А.О. Архітектура комп’ютера / А.О. Мельник. – Луцьк : Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.

6.Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем : учеб. пособие для ВТУЗов / Норенков И.П. – [2-е изд., перераб. и доп.]. – М. : Высш. шк., 1986. – 304 с.

7.Цифрова схемотехніка : підручник / [В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков та ін.] – [2-е вид., допов. і переробл.]. – К. : Вища школа, 2004. – 423 с. – (Серія “Схемотехніка електронних схем”: у 3 кн.,

кн. 2).

8.Мараховський Л.Ф. Комп’ютерна схемотехніка : навчальний посібник / Мараховський Л.Ф. – К. : КНЕУ, 2006. – 400 с.

9.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника / Угрюмов Е.П. – СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 528 с.

10.Уилкинсон Б. Основы проектирования цифровых схем / Б. Уилкинсон; [пер. с англ. М.В. Бойко]. – М. : Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 320 с.

11.Уэйкерли Дж. Ф. Проектирование цифровых устройств: в 2 т. / Уэйкерли Дж. Ф. ; [пер. с англ. Е.В. Воронова, А.Л. Ларина]. – М. : По-

стмаркет, 2002. – Т.1 – 543 с.

12.Уэйкерли Дж. Ф. Проектирование цифровых устройств: в 2 т. / Уэйкерли Дж. Ф.; [пер. с англ. Е.В. Воронова, А.Л. Ларина]. – М. : По-

стмаркет, 2002. – Т.2 – 528 с.

13.Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

/Бирюков С.А. – М. : ДМК, 1999. – 240 с. – (Серия “В помощь радиолюбителю”).

15

14.Цифровые интегральные микросхемы : справочник / [М.И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо]. – Минск : Бела-

русь, 1991. – 493 с.

15.Зубчук В.И. Справочник по цифровой схемотехнике / [В.И. Зубчук, В.П. Сигорский, А.Н. Шкуро]. – К. : Техника, 1990. – 448 с.

16.Цифровые интегральные микросхемы : справочник / [П.П. Мальцев, Н.С. Долидзе, М.И. Критенко и др.]. – М. : Радио и связь, 1994. – 240 с.

17.Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги : справочник. Т.9 / Нефедов А.В. – М. : ИП РадиоСофт, 2001. – 512 с.

18.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы : справочник / Шило В.Л. – [2-е изд., исправленное]. – М. : Радио и связь, 1989. – 352 с. – (Серия “Массовая радиобиблиотека”: вып. 1145).

19.Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы : справочник / [С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др.]. – М. : Ра-

дио и связь, 1990. – 496 с.

20.Сулема Є.С. Дипломне проектування за напрямами підготовки “Комп’ютерна інженерія”, “Програмна інженерія” : навч.-метод. посіб. / Є.С. Сулема ; [за заг. ред. І.А. Дички]. – К. : НТУУ “КПІ”, 2011.

– 224 с.

21.Зорин А.Ю. Условные графические обозначения на электрических схемах / Зорин А.Ю. – М. : Издательский дом МЭИ, 2007. – 74 с.

22.Митин Г.П. Условные обозначения в отечественных и зарубежных электрических схемах / Митин Г.П. – М. : Изумруд, 2003. – 224 с.

23.Кудрявцев Е.М. Оформление дипломных проектов на компьютере / Кудрявцев Е.М. – М. : ДМК Пресс, 2004. – 224 с. – (Серия “Проектирование”).

24.Усатенко С.Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД : справочник / [С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова]. – М. : Издательство стандартов, 1989. – 325 с.

25.Межгосударственные стандарты: единая система конструкторской документации: [официальное издание]. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2001. – 1963 с.

16

ДОДАТОК ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ ТА ОФОРМЛЕННЯ

ОКРЕМИХ РОЗДІЛІВ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

17