Программа дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» для направления/ специальности 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Скачать 167.28 Kb.

Название	Программа дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» для направления/ специальности 230100 «Информатика и вычислительная техника»
Дата публикации	23.12.2014
Размер	167.28 Kb.
Тип	Программа дисциплины

100-bal.ru > Математика > Программа дисциплины

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"

Факультет

Программа дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ»

для направления/ специальности 230100 «Информатика и вычислительная техника» подготовки специалистов

Профиль: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Форма обучения: очная

Автор программы:

Вишнеков А.В., профессор, д.т.н., avishnekov@hse.ru

Москва, 2012

1. Цели и задачи дисциплины

Целью и задачами изучения дисциплины является получение знаний этапов процесса проектирования и производства средств вычислительной техники (СВТ), основных задач и принципов модульного конструирования, состав конструкторской документации, задачи автоматизированного конструкторского проектирования, методы и средства их решения.

Студенты должны уметь принимать концептуальное решение модуля, выбирать форму и размеры конструктивных моделей, осуществлять переход от схемы устройства к его реализации, пользоваться автоматизированными системами конструкторского и технологического проектирования, разрабатывать техническую документацию.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к дисциплинам профессионального цикла.

Дисциплина базируется на материале следующих ранее изученных дисциплин: «Математика», «Физика», «Электротехника и электроника», «Теория автоматов», «Схемотехника», «Математический анализ», «Алгебра и геометрия», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дискретная математика», «Теория принятия решений», «Математическое и имитационное моделирование», «Базы данных», «Надежность технический и программных средств».

Знания и навыки, полученные в результате изучения дисциплины, должны быть использованы в дисциплинах: «Микропроцессорные устройства и системы», «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций», «Теория проектирования систем и сетей».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК–6);
имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК–12);
способен осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК–2);
способен обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК–6).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: этапы процесса проектирования и производства средств вычислительной техники (СВТ), современные технологии проектирования, основные задачи и принципы модульного конструирования, состав конструкторской документации, методы преобразования схемы устройства и конструктивные модули, обеспечения помехозащищенности, нормального теплового режима, надежности, задачи автоматизированного конструкторского проектирования, методы и средства их решения, технологические основы производства СВТ, задачи автоматизированных систем технологической подготовки производства, методы сборки и электрического монтажа, показатели технологичности конструктивных модулей (КМ); иметь представление о геометрической компоновке, структуре и составных частях КМ разных уровней иерархии, методах защиты от внешних воздействий, тенденциях развития принципов конструирования и технологии производства СВТ, физических процессах, протекающих в материалах, деталях и узлах СВТ, возможностях современных систем автоматизации конструкторско-технологического проектирования;
Уметь: принимать концептуальное решение модуля, выбирать форму и размеры конструктивных моделей, осуществлять переход от схемы устройства к его реализации, обеспечивать на основе процедур анализа, синтеза и модификации помехозащищенность, требуемую надежность, нормальный тепловой режим и способность конструкции противостоять внешним воздействиям, рассчитывать конструкторские и технологические характеристики, определять и формулировать в соответствии с назначением ЭВМ испытания, пользоваться автоматизированными системами конструкторского и технологического проектирования, разрабатывать техническую документацию;
Владеть: стандартной терминологией и методами реализации электрических схем в КМ, обеспечения помехозащищенности и нормального теплового режима; иметь опыт анализа КМ на соответствие их требованиям стандартов и технического задания, перехода от объектов конструирования к их математическим моделям.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов / зачетных единиц	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов / зачетных единиц	6
Аудиторные занятия (всего)	72/2.0	72
В том числе:
Лекции	36/1.0	36
Практические занятия (ПЗ)	18/0.5	18
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)	18/0.5	18
Самостоятельная работа (всего)	36/1.0	36
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	36/1.0	36
Общая трудоемкость часы зачетные единицы	144/4.0	144
Общая трудоемкость часы зачетные единицы	4.0	4.0

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

1. Введение

Предмет дисциплины, ее объем, содержание и связь с другими дисциплинами учебного плана. Роль дисциплины в подготовке инженеров-разработчиков СВТ, ее цели и задачи. Взаимосвязь и взаимообусловленность функционально-логического проектирования, конструирования и технологии производства СВТ. Влияние конструкторско-технологической среды на технический уровень СВТ. Обзор литературы по курсу.

2. Процесс проектирования и производства СВТ

Современные технологии проектирования, нисходящее, параллельное, сквозное проектирование CALS-технологий. Основные этапы проектирования и производства СВТ. Проектирование как процесс составления многостороннего описания объекта. Формальные и неформальные методы проектирования. Техническое задание на разработку СВТ. Конструкторская документация, ее состав. Особенности и характеристика процесса производства ЭВМ различных классов. Условия работы ЭВМ и факторы, влияющие на технические характеристики. Испытания ЭВМ и конструктивных модулей, виды испытаний, методика, программа.

3. Основы модульного конструирования СВТ

Основные задачи и принципы конструирования ЭВМ и систем. Общие эксплуатационные и конструктивно-технологические требования к ЭВМ. Составные части КМ. Геометрическая компоновка. Принцип модульности, достоинства модульных конструкций. Виды модулей, иерархия функциональных и конструктивных модулей и эволюция их взаимоотображений. Методы модульного конструирования: сверху вниз, снизу вверх, агрегатный.

4. Особенности конструирования и спецтехнологии БИС, СБИС и СВТ на их основе

Конструкции базовых матричных кристаллов. Конструкции корпусов БИС и контактных элементов. Особенности конструирования ЭВМ на микропроцессорах, микро- и персональных ЭВС. Перспективные методы, элементы и средства сборки монтажа ЭВМ на БИС и СВИС.

5. Конструирование КМ с учетом паразитных влияний

Постановка задачи конструктивной реализации соединений элементов схемы ЭВМ. Эффект отражений. Перекрестные наводки, помехи по цепям управления и питания. Методика конструирования линий связи с учетом искажающих факторов.

6. Обеспечение нормального теплового режима ЭВМ

Теплообмен в ЭВМ, способы переноса тепловой энергии. Основные теплофизические задачи, возникающие при конструировании ЭВМ. Методы анализа и способы обеспечения нормального теплового режима.

7. Конструкторско-технологической обеспечение надежности

Основные показатели надежности. Структурная надежность ЭВМ. Технологические аспекты надежности. Оценка надежности КМ и ЭВМ как сложного объекта. Методы повышения надежности.

8. Основы автоматизации конструкторского проектирования

Стратегия автоматизированного интегрированного производства. Системы автоматизации конструкторского проектирования, классификация, структура, принципы автоматизированного конструирования. Основные виды обеспечения (лингвистическое, информационное, математическое и программное). Технические средства и автоматизация выпуска конструкторской документации. Этапы решения задач технического проектирования в САПР/АСТПП/САИТ. Автоматизация этапа аванпроектирования в САПР, методы принятия проектных стратегий. Модели объектов автоматизированного конструкторского проектирования. Методы и алгоритмы решения задач компоновки схем, размещения элементов и трассировки их связей. Обзор современных САПР электронной вычислительной техники, их особенности, принципы их реализации.

9. Технологии микросхем

Классификация интегральных схем (ИС), структуры и топологии. Основные конструкторско-технологические принципы проектирования полупроводниковых ИС и технологические процессы их изготовления. Прогрессивные методы получения рисунка элементов ИС. Типовая структура техпроцессов изготовления полупроводниковых ИС. Особенности изготовления БИС и микропроцессоров. Методы получения тонких и толстых пленок гибридных ИС и изготовления микросборок. Особенности изготовления полупроводниковых ОЗУ и программируемых полупостоянных запоминающих устройств (ППЗУ). Технология внешних ЗУ. Перспективные носители с магнитными и оптическими запоминающими средами. Способы крепления кристаллов, сборка микросхем.

10. Технология печатных плат

Классификация печатных плат (ПП). Классы точности печатного монтажа. Типовые операции в производстве ПП. Основные методы изготовления ПП и многослойных ПП (МПП). Конструктивные особенности МПП, изготовленных различными методами. Конструктивные особенности и область применения проводных плат. Стежковый монтаж.

11. Электрический монтаж ЭВМ

Сборка типовых элементов замены (ТЭЗ) и ячеек. Подготовка электрорадиоэлементов (ЭРЭ) и микросхем для монтажа. Способы установки ЭРЭ на плату. Конструкторско-технологические требования к КМ, подвергаемым групповым методам пайки. Автоматизация монтажа КМ. Технология монтажа сваркой, накруткой, жгутами, плоскими и волоконно-оптическими кабелями. Автоматизация монтажа соединений. Разъемы.

12. Производство СВТ и технологичность конструкции

Виды производства и производственных процессов. Основные требования к технологическому процессу. Технологическая подготовка производства. Единая система технологической подготовки производства (ЕСТТП). Автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП). Связь АСТПП с автоматизированными системами управления производством (АСУП). Гибкое автоматизированное производство (ГАП). Технологичность конструкции. Оценка уровня технологичности конструкции, базовые и комплексные показатели технологичности. Нормативные показатели для различных типов производств. Методы отработки конструкции изделия СВТ на технологичность. Связь технологичности ЭВМ с объемом и условиями производства.
13. Заключение

Основные направления и перспективы развития конструкций и технологий производства ЭВМ, САПР, методы и средств разработки конструкций и технологий.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1.	Микропроцессорные устройства и системы	*	*		*			*		*
2.	Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций		*					*
3.	Теория проектирования систем и сетей	*	*	*	*			*

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семин.	СРС	Все-го
1.	Введение	1	1			1	3
2.	Процесс проектирования и производства СВТ	2	1			2	5
3.	Основы модульного конструирования СВТ	2	1			2	5
4.	Особенности конструирования и спецтехнологии БИС, СБИС и СВТ на их основе	2	1			2	5
5.	Конструирование КМ с учетом паразитных влияний	1	1			1	3
6.	Обеспечение нормального теплового режима ЭВМ	2	1			2	5
7.	Конструкторско-технологической обеспечение надежности	1	1			1	3
8.	Основы автоматизации конструкторского проектирования	9	6	18		9	42
9.	Технологии микросхем	5	1			5	11
10.	Технология печатных плат	3	1			3	7
11.	Электрический монтаж ЭВМ	2	1			2	5
12.	Производство СВТ и технологичность конструкции	5	1			5	11
13.	Заключение	1	1			1	3

6. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (часы/зачетные единицы)
1.	8	Создание библиотеки элементов принципиальной схемы в системе OrCAD	4/0.11
2.	8	Создание библиотеки посадочных мест в системе OrCAD	4/0.11
3.	8	Создание проекта схемы электрической принципиальной в системе OrCAD	4/0.11
4.	8	Создание проекта и трассировка печатной платы в системе OrCAD	6/0.17

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1. Савельев М.В. Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ. М.: Высшая школа, 2001 г.

2. Конструирование функциональных узлов ЭВМ на интегральных схемах. — М.: Радио и связь, 1998 г.

3. Бернацкий Ф.И. Надежность средств вычислительной техники (СВТ): Уч. пособие. — Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1999 г.

4. Стешенко В.Б. ACCEL EDA. Технология проектирования печатных плат. — М.: Нолидж, 2000 г.

5. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. М.: Лань, 2007г., 400 с.

6. Романова М.П. Проектирование гибридно-пленочных интегральных микросхем (учебное пособие). Издательство: УлГТУ, Ульяновск, 2006 г.

7. Альферович Н.В. и др. Проектирование радиоэлектронных средств с использованием корпусных интегральных микросхем. Минск, 2007 г.

8. Суворова E.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL. БХВ-Петербург, 2003 г., 576 с.

9. Иванова Н.Ю., Петров А.С. Технология проектирования печатных плат в САПР Р-САD-2006, 2006 г.

10. System Vue 2009 — САПР радиоэлектронных систем, 2009 г.

11. Н. Д. Евтушенко, В. Г. Немудров, И. А. Сырцов. Методология проектирования систем на кристалле. Основные принципы, методы, программные средства. «Электроника» №3, 2003 г.

12. Вишнеков А.В. Методы принятия проектных решений в CAD/CAM/CAE системах электронной техники, части 1 и 2, учебное пособие — М.: МИЭМ, 2000. — 1 часть — 87 с., 2 часть — 76 с.

б) дополнительная литература:

1. Методические указания к практической работе «Создание библиотеки элементов принципиальной схемы» (учебное пособие). М.: 2007 — 18 с.

2. Методические указания к практической работе «Создание библиотеки посадочных мест», М.: 2007 — 14 с.

3. Методические указания к практической работе «Создание проекта схемы электрической принципиальной», М.: 2007 — 14 с.

4. Методические указания к практической работе «Создание проекта и трассировка печатной платы», М.: 2007 — 16 с.

5. Многослойные печатные платы [Электронный ресурс] / PcbFAB Справочник по производству печатных плат. — Электрон. текстовые дан. — М: Учебно-демонстрационный комплекс «Электронные технологии», 2006. — Режим доступа: http://pcbfab.ru/article.php?id=15 свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

6. Печатные платы с микропереходами. Ф.П. Галецкий [Электронный ресурс] — Электрон. текстовые дан. — М.: Сайт компании «Резонит» 2011, — Режим доступа: http://www.rezonit.ru/support/articles/useful_articles/technology/09/ свободный. — Загл. с экрана — Яз. рус.

7. Печатные платы — линии развития [Электронный ресурс] / Веб-сайт metodolog.ru — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://www.metodolog.ru/00773/00773.html свободный. — Загл. с экрана — Яз. рус.
в) программное обеспечение:

программа прогностической оценки метрических и топологических параметров конструктивно-функциональных модулей ЭВТ на этапе аванпроектирования;
программа принятия проектных решений модулей ЭВТ на этапе аванпроектирования;
программа проектирования модулей ЭВТ в системе OrCAD.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированные лаборатории и классы кафедры. При выполнении лабораторных работ используются ПЭВМ типа IBM РС типов Intel Pentium, Intel Pentium 2, Intel Pentium 3.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

При изучении дисциплины целесообразно давать примеры современных систем проектирования и показывать, как рассматриваемый вопрос решается в конкретной системе.
Составитель: / Вишнеков А.В. /

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Программа разработана в соответствии с: Федеральному Государственному... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов для направления 230100. 68...		Программа дисциплины «Системы управления, ориентации и навигации»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности...
	Программа дисциплины «Лазерная гироскопия» для специальности 230100.... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности...		Программа дисциплины «Навигационные системы» для специальности... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности...
	Рабочая программа дисциплины экономика направление подготовки: 230100.... Программа предназначена для бакалавров по направлениям 230100. 62 информатика и вычислительная техника; все неэкономические направления,...		Программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 230100. 62 "Информатика...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Для направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» специальности 230100. 68 «Системы автоматизированного проектирования»...		Программа дисциплины «Методы планирования производственных процессов»... Программа дисциплины «Методы планирования производственных процессов» для направления 230100 – «Информатика и вычислительная техника»...
	Программа дисциплины «философия» по направлениям подготовки 230100... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, ассистентов и студентов направлений 230100 «Информатика и...		Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...
	Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...		Программа дисциплины «Социальная философия» по направлениям подготовки... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, ассистентов и студентов направлений 230100 «Информатика и...
	Программа дисциплины «Моделирование компьютерных сетей и телекоммуникационных... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа дисциплины «История России» для направления 230100. 62... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов направления подготовки «Информатика и вычислительная...
	Рабочая программа дисциплины системы и сети пакетной коммутации (сспк)... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Системы и сети пакетной коммутации» студентам заочной сокращенной формы...		Программа дисциплины “Разработка сапр” для направления 230100 “Информатика... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Программа дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» для направления/ специальности 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Похожие: