Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  РТ 

 

 

 

«   04   »       06       2019 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     САПР в электронике     

 




Направление подготовки

11.04.01 Радиотехника

Профиль подготовки

Системы и устройства передачи, приема и обработки сигналов

Квалификация (степень)выпускника

магистр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

1

144 / 4  

16  

 

16  

0,6  

0,25  

32,85  

111,15  

Зач.  

Итого

144 / 4  

16  

 

16  

0,6  

0,25  

32,85  

111,15  

 

 

Муром, 2019 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: овладение знаниями об общих принципах построения графических образов с помощью средств вычислительной техники, привитие навыков осознанной работе с современными САПР на основе теоретических знаний в области методологии автоматизированного проектирования.

Задачи дисциплины:

изучение принципов построения графических образов с помощью средств вычислительной техники;

изучение основных принципов функционирования графических систем;

изучение теоретических основ САПР;

изучение вопросов практической реализации автоматизированного проектирования в современных САПР.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.О.02))

Курс базируется на знаниях, полученных студентами в области естественно-научных и социальных дисциплин. В качестве базовых используются дисциплины, изучаемые студентами в рамках бакалавриата: информационные системы и сервис, основы конструирования и проектирования радиоэлектронных систем. На основе данного курса базируются дисциплины: междисциплинарный курсовой проект, основы автоматизации проектирования антенных систем, научно-исследовательская работа, ВКР.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 Способен представлять современную научную картину мира, выявлять естественнонаучную сущность проблем, определять пути их решения и оценивать эффективность сделанного выбора.

ОПК-2 Способен применять современные методы исследования, представлять и аргументировано защищать результаты выполненной работы.

ОПК-3 Способен приобретать и использовать новую информацию в своей предметной области, предлагать новые идеи и подходы к решению инженерных задач.

ОПК-4 Способен разрабатывать и применять специализированное программно-математическое обеспечение для проведения исследований и решения инженерных задач.

 

Результатом освоения дисциплины является достижение следующих индикаторов:

ОПК-2.1 Знает методы синтеза и исследования моделей.

ОПК-4.1 Знает методы расчета, проектирования, конструирования и модернизации радиотехнических устройств и систем с использованием систем автоматизированного проектирования и компьютерных средств.

ОПК-3.2 Умеет использовать современные информационные и компьютерные технологии, средства коммуникаций, способствующие повышению эффективности научной и образовательной сфер деятельности.

ОПК-4.2 Умеет осуществлять выбор наиболее оптимальных прикладных программных пакетов для решения соответствующих задач научной и образовательной деятельности.

ОПК-1.2 Умеет использовать передовой отечественный и зарубежный опыт в профессиональной сфере деятельности.

ОПК-3.3 Владеет методами математического моделирования радиотехнических устройств и систем, технологических процессов с использованием современных информационных технологий.

ОПК-4.3 Владеет современными программными средствами моделирования, оптимального проектирования и конструирования радиотехнических устройств и систем различного функционального назначения.

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: высшее.

Срок обучения 2г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Принципы создания САПР

1

8

92

теоретическое тестирование

2

Структура САПР

1

8

18

теоретическое тестирование

3

Принципы функционирования САПР

1

16

1,15

устный опрос

Всего за  семестр

144

16

16

111,15

0,6

0,25

Зач.

Итого   

144

16

16

111,15

0,6

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 1

Раздел 1. Принципы создания САПР

Лекция 1.

Основные понятия и определения: проектирование как объект автоматизации (2 часа).

Лекция 2.

Классификация САПР: признаки, характеризующие САПР (2 часа).

Лекция 3.

Комплексы средств автоматизированного проектирования и их структурные части (2 часа).

Лекция 4.

Программно-методические и программно-технические комплексы и их подразделения (2 часа).

Раздел 2. Структура САПР

Лекция 5.

Состав и структура САПР: проектирующие и обслуживающие подсистемы (2 часа).

Лекция 6.

Взаимодействие САПР с другими автоматизированными системами и их направления развития (2 часа).

Лекция 7.

Определение моделирования и модели, основная задача моделирования (2 часа).

Лекция 8.

Иерархическая структура и способы моделирования (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 1

Раздел 1. Принципы функционирования САПР

Лабораторная 1.

Основные принципы разработки цифровых электронных устройств в системе Quartus II (4 часа).

Лабораторная 2.

Основные принципы моделирования цифровых электронных устройств в системе ModelSim (4 часа).

Лабораторная 3.

Временная отладка проекта в системе Quartus II (4 часа).

Лабораторная 4.

Аппаратная отладка проекта в системе Quartus II (4 часа).

 

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=6086

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Подмножества языка VHDL.

2. Этапы процесса проектирования.

3. Библиотеки и пакеты.

4. Entity (объект) и Architecture (архитектура).

5. Сигналы.

6. Типы данных в языке VHDL.

7. синтезируемое подмножество языка VHDL, включая: .

8. Операторы.

9. Массивы.

10. Обращение к элементам массива.

11. Агрегация.

12. Конкатенация (concatenation).

13. Многомерные массивы.

14. Константы.

15. Библиотека IEEE пакет Std_logic_1164.

16. Тип STD_LOGIC.

17. Переопределение операторов (Operator Overloading).

18. Атрибуты (Attributes).

19. Оператор условного назначения сигнала.

20. Процесс.

21. Условный оператор.

22. Оператор выбора.

23. Переменные.

24. Оператор WAIT.

25. Оператор LOOP с WHILE.

26. Оператор LOOP с FOR.

27. Оператор выхода EXIT.

28. Оператор перехода NEXT.

29. Оператор задания параметров настройки GENERIC.

30. Оператор FOR GENERATE.

31. Оператор IF GENERATE.

32. Оператор ASSERT.

33. Создание иерархического проекта.

34. Подпрограммы.

35. Функция.

36. Процедура.

37. Особенности реализации типичных операционных устройств .

38. Асинхронный сброс триггера.

39. Сигнал разрешения работы триггера .

40. Синхронный и асинхронный сброс триггера.

41. Сдвигающие регистры.

42. Счетчики.

43. Конечный автомат.

44. Описание конечного автомата Мура .

45. Описание конечного автомата Мили .

46. Подмножество языка для моделирования.

47. Моделирование и отладка проектов в пакете ModelSimASE.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении практических работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины САПР в электронике

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Жигалова Е.Ф. Автоматизация конструкторского и технологического проектирования : учебное пособие / Е. Ф. Жигалова. – Томск : ФДО, ТУСУР, 2016. – 201 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=356542

2. Юзова В.А. Основы проектирования электронных средств. Конструирование электронных модулей первого структурного уровня : лаб. практикум / В.А. Юзова. – Красноярск : Сиб.федер.ун-т, 2012. – 208 с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=343073

3. Головков А., Пивоваров И., Кузнецов И. Компьютерное моделирование и проектирование радиоэлектронных средств. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения. — СПб.: Питер, 2015. — 208 с.: ISBN 978-5-496-01238-6 - https:/ibooks.ru/reading.php?productid=344132

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Юзова В.А. Материалы и компоненты электронных средств: лаб. практикум / В.А. Юзова, О.В. Семенова, П.А. Харлашин. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 140с. - https://ibooks.ru/reading.php?productid=343042

2. Основы САПР : курс лекций / М.В. Головицына. — Москва : Интуит НОУ, 2016. — 271 с. — ISBN 978-5-94774-847-5. - http://www.iprbookshop.ru/73701

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/support/support-resources/knowledge-base/kdb-filter.html?partialfields=type%3Ahow-to%2Ctype%3Aerrata%2Ctype%3Aanswers

Программное обеспечение:

Лаборатория моделирования устройств и систем

Microsoft Windows 7 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года)

Microsoft Office Standard 2010 Open License Pack No Level (Договор №3099711 от 23.11.2010 года )

Kaspersky Endpoint Security для бизнеса – Стандартный Russian Edition (Договор №453 от 16.12.2014 года)

Quartus II v.13.0(freeware)

ModelSim Altera Starter Edition(freeware)

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

ibooks.ru

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лаборатория моделирования устройств и систем

Рабочая станция НР Core 2 DUO, 3 GHz; 2 GB, DVD-RW/HP19” 15 шт.

Проектор NecNP40

Проекторный экран Da-Lite

Маршрутизатор 3ComSwitch

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного проектирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«САПР в электронике»

по направлению подготовки 11.04.01 Радиотехника

 

Рабочая программа дисциплины «САПР в электронике» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 11.04.01 Радиотехника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 144 час. (4 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: овладение знаниями об общих принципах построения графических образов с помощью средств вычислительной техники, привитие навыков осознанной работе с современными САПР на основе теоретических знаний в области методологии автоматизированного проектирования.

Задачи дисциплины:

изучение принципов построения графических образов с помощью средств вычислительной техники;

изучение основных принципов функционирования графических систем;

изучение теоретических основ САПР;

изучение вопросов практической реализации автоматизированного проектирования в современных САПР.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «САПР в электронике» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 11.04.01 Радиотехника.

 

04.06.2019 г.