Опис кредитного модуля
«Системи автоматизованого проектування РЕА-1»
(код та назва кредитного модуля, дисципліни)
Статус кредитного модуля  - вибіркові навчальні дисципліни за вільним вибором студентів
(обов'язкова або за вільним вибором студентів)
Лектор Антонюк Олександр Ігорович, старший викладач
(прізвище, ім’я та по батькові, посада)
Інститут/факультет електроніки
(назва)
Кафедра конструювання електронно-обчислювальної апаратури
(назва)
І. Загальні відомості
Кредитний модуль “Системи автоматизованого проектування РЕА - 1” є першим із двох кредитних модулів дисципліни “ Системи автоматизованого проектування РЕА ”, що відноситься до циклу професійної та практичної підготовки і проводять підготовку бакалаврів спеціальності “Радіоелектронні апарати та засоби” у напрямку проектування та налагодження електронно-обчислювальних пристроїв, побудованих на основі мікросхем програмованої логіки з використанням сучасного інтегрованого середовища для моделювання ModelSim.
Важливість дисципліни випливає із сучасного стану радіоелектроніки і цифрової техніки. Дисципліна базується на знаннях, одержаних студентами при вивченні курсів “Функціонально-логічне проектування”, “Аналогова та цифрова схемотехніка”, “ Моделювання електронних схем та систем ”, а також окремих розділів курсу „Обчислювальні та мікропроцесорні засоби електронних апаратів”. Отримані студентами знання використовуються у подальшому ними при вивченні, насамперед, наступних дисциплін ²Конструювання електронних засобів², ²Проектування систем-на-кристалі², “Системи технічного зору” тощо.
На вивчення кредитного модуля відводиться 105 годин/3,5 кредити ECTS.

II. Розподіл навчального часу

III. Результати навчання

 Метою кредитного модуля є формування у студентів здатностей:
- навчити майбутніх фахівців знанням і практичним навикам проектування, моделювання, та налагодження цифрових пристроїв для електронно-обчислювальних систем, насамперед, «інтелектуальних»
2.2. Основні завдання кредитного модуля.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння кредитного модуля мають продемонструвати такі результати навчання:
знання:
- мови опису цифрових пристроїв Verilog;
- основи побудови сучасних САПР для роботи з ПЛМ;
- можливості засобів проектування для ПЛМ;
- способи створення проектів для ПЛМ із застосуванням інтегрованого середовища проектування;
На основі одержаних знань студент повинен
вміти:
- провести проектування структури та алгоритму функціонування цифрової системи з використанням мови опису апаратури HDL;
- розробити і налагодити структури цифрових систем в інтегрованому середовищі моделювання ModelSim та перевірити її працездатність;
- синтезувати базові компоненти цифрових обчислювальних пристроїв;
Після вивчення курсу студент повинен набути
досвід:
- опису різноманітних цифрових пристроїв мовою Verilog;
- перевірки працездатності пристрою у середовищі ModelSim;
- перевірки пристроїв за допомогою тестових файлів.
IV. Зміст кредитного модуля

Розділ 1. Мова проектування VERILOG
Тема 1.1. Загальна характеристика мов опису цифрової апаратури
Тема 1.2. Використання чисел та констант VERILOG
Тема 1.3. Комбінаторна логіка в VERILOG
Тема 1.4. Послідовна логіка в VERILOG
Тема 1.5. Кінцеві автомати в VERILOG
Тема 1.6. Приклад виконання ієрархічного проекту
Розділ 2. Проектування складних цифрових систем
Тема 2.1. Операційні автомати
Тема 2.2. Організація операційних автоматів
Розділ 3. Комбінаційні вузли електронних пристроїв
Тема 3.1. Суматори 
Тема 3.2. Мультиплексори
Тема 3.3. Етапи проектування складних цифрових автоматів

V. Методи навчання та інформаційно-методичне забезпечення
Використовуються такі методи навчання: лекційний, візуалізації, самостійної роботи, виконання лабораторних робіт, контролю. Надаються в електронному вигляді робочі навчальні матеріали.
Методика вивчення даної дисципліни враховує як специфіку курсу, так і той факт, що вона викладається на 3-му та 4-му (завершальному) курсі підготовки бакалаврів. Студенти 4-го курсу вже володіють достатнім арсеналом знань, умінь та навичок за обраним фахом, які вони здобули на попередніх курсах професійної підготовки у вузі. Це дає змогу посилити елементи самостійності у вивченні дисципліни, а також спиратися у викладанні на предмети, суміжні з даним. Враховуючи ці обставини при вивченні дисципліни значна увага приділяється технічному аналізу і комплексному підходу у вирішенні задач ефективного застосування сучасних ПЛІС, а також вивчення, моделювання та реалізації сучасних методів цифрового синтезу для більш складних електронно-обчислюваних систем. Студентам надається можливість самостійної роботи на ПЕОМ з використанням необхідного технічного обладнання та програмного забезпечення, передбаченого лабораторними практикумами по виконанню його завдань.
Деякі теми навчального плану дотикаються відповідних тем забезпечуючих дисциплін. Це стосується окремих розділів дисциплін “Аналогова та цифрова схемотехніка”, “Обчислювальнi та мiкропроцесорнi засоби в ЕА”.
Можна вважати також за доцільне окремим студентам надавати індивідуальні завдання на курсове проектування на розробку тих чи інших технічних рішень, а також розробку цифрових мікроконтролерних засобів та систем підвищеної складності.

Рекомендована література 
 
Матеріали лекцій та методичні вказівки з кредитного модуля “Системи автоматизованного проектування РЕА - 1” на правах рукопису розміщуються в електронному вигляді на кафедральному сервері в папці “Навчальна документація” та в Електронному Кампусі університету. Навчальні інструменти (інтегроване середовище моделювання ModelSim) наявні в навчально-науковій лабораторії цифрових технологій кафедри КЕОА.
Нижче наведено перелік літератури, яка пропонується студентам для вивчення основної частини предмету (список основної літератури), а також поглибленого вивчення окремих його розділів (список додаткової літератури).

• Основна  література:
•  
• Скляров  В.А.,  Новиков  С.В.,  Ярмолик  В.Н.  Автоматизация  проектирования ЭВМ. – Минск: Вышэйшая школа, 1990. – 356 с.
• Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики.- М.: Энергоатомиздат, 1988.
• Прикладная теория цифровых автоматов/К.Г.Самофалов и др.- К.: 1987.
• Цифровая  и  вычислительная  техника/Под ред.  Э.В.  Евреинова.-  М.: Радио  и связь, 1991.
• Рябенький  В.М.,  Ушкаренко  О.О. MAX+plusII.  Основи  проектування цифрових пристроїв на ПЛІС.- К.: “Корнійчук”, 2004.
• Методичні  вказівки  до  виконання  курсового  проекту  по  курсу 

“Конструюванні  електронних  засобів”,  Губар  В.Г.,  Кучернюк  П.В.,  елекронне видання.

• Шило  В.Л.  Популярные  цифровые  микросхемы:  Справочник.-М.:  Радио  и связь, 1987.
• Аналоговая и цифровая электроника ( Полный курс ): Учебник для вузов/Ю.Ф.

Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; Под ред. О.П. Глудкина.- М.: Горячая линия – Телеком, 2002.

•  О.Н. Партала Цифровая электроника. Издание 2-е, дополненное – СПб: Наука и Техника, 2001.
• Угрюмов Е.П.  Цифровая схемотехника: Учеб.  пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
• Валиев  К.А.,  Орловсикй  А.А.  Элементная  база  высокопроизводительных ЭВМ. – Вестник АН СССР, 1982, № 3, С.62-75.
• Разевиг  В.Д.  Система  сквозного  проектирования  электронных  устройств DesignLab 8.0. – Москва: «Солон», 1999. – 698 с.
• Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. – Москва: ВШ, - 1985. – 272 с.

Додаткова література:

• Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Основи проектування електронної апаратури на ПЛІС"  для студентів спеціальності 7.05090201 “Радіоелектронні апарати та засоби”.
• В.В.Соловьев. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем.-М.;Горячая линия – Телеком,2001.- 312 с.
• М.О.Кузелин, Д.А.Кнышев, В.Ю.Зотов. Современные семейства ПЛИС фирмы XILINX. Справочное пособие.-М.;Горячая линия – Телеком,2004. – 440 с.
• В.Б.Стешенко. ПЛИС фирмы ALTERA: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры.-М.;Додэка-XXI,2002. – 530 с.
• Р.Грушвицкий, А.Мурсаев, Е.Угрюмов. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики.-СПб.;БХВ-Петербург,2002. – 590 с.
• Quartus II. Version 7.2. Handbook. October 2007.
• www.altera.com

         Рекомендована література доступна студентам у НТБ, на кафедрі та в Електронному Кампусі.
Індивідуальне консультування: щочетверга з 14-00 до 16-00 у ауд. 339, а також по e-mail: o.antonyuk@kpi.ua.

VI. Мова

VII. Характеристика індивідуальних занять

Головна мета виконання індивідуальних завдань полягає у самостійному опрацюванні презентацій лекцій з цього кредитного модулю, вивченні викладеного матеріалу та поглибленні знань за темами лекцій.

VIII. Методика оцінювання

Для оцінювання рівня засвоєння кредитного модуля застосовується рейтингова система.
Система рейтингових (вагових) балів та критерії оцінювання

1. Лабораторні роботи
Ваговий бал — 8.
Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи:
8 балів ´ 8 = 64 бали.

Критерії оцінювання:

• вчасно виконана лабораторна робота........................................ 4 бали
• не вчасно виконана лабораторна робота................................... 2 балів
• вчасно захищена лабораторна робота  .....................................  4 бали
• не вчасно захищена лабораторна робота  .................................  2 бали

2. Модульний контроль
Ваговий бал — 16.
Максимальна кількість балів за всі контрольні роботи:
16 балів ´ 1 = 16 балів.
Контрольна робота має практичне завдання.

3. Атестація
Розмір стартової шкали:
RС = П.1 + П.2 = 64 + 16 = 80 балів.
Розмір шкали рейтингу:
R = 100 балів.
Для отримання оцінки «зараховано» на проміжних атестаціях студент повинен мати:

• I атестація (8 тиждень) — не менше ніж 20 бал;
• II атестація (14 тиждень) — не менше ніж 40 балів.

4. Заохочувальні та штрафні бали

• присутність на лекції.................................................................... +1 бал
• відсутність на лекції (без поважної причини)..................... мінус 1 бал
• відсутність на лекції (за поважної причини).............................. 0 балів

5. Екзамен
Умови допуску до екзамену:

• Захист всіх лабораторних робіт;
• Хоча б одна атестація з оцінкою «зараховано»;
• Стартовий рейтинг rС ≥ 40 балів.

За екзаменаційну роботу студент може отримати щонайбільше 20 балів.
Таблиця переведення рейтингової оцінки з навчальної дисципліни RD

Примітка:
RD  ‑ рейтингова оцінка студента з дисципліни,
rС   ‑ стартовий рейтинг студента, отриманий протягом семестру.
re   ‑ екзаменаційні бали.

IX. Організація

Порядок реєстрації на вивчення кредитного модуля – загально університетський.

Розробник опису кредитного модуля
Старший викладач кафедри конструювання
електронно-обчислювальної апаратури                    Антонюк О.І.