Дослідження і проєктування комп'ютерних систем та мереж
Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі
Код дисципліни: 7.123.01.O.001
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: професор Глухов Валерій Сергійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: ЗН1 - здатність продемонструвати знання і розуміння принципів функціонування програмованих систем та математичних принципів, що лежать в основі інформаційних технологій;
ЗН2 - знання теоретичних (логічних та арифметичних) основ побудови сучасних комп'ютерів і вміння їх застосовувати при виконанні професійних завдань;
ЗН5 - знання особливостей системного програмування, володіння методами та засобами розробки елементів системних програм;
ЗН6 - знання особливостей побудови системного програмного забезпечення, а також загальних принципів організації та функціонування операційних систем;
УМ1 - уміння використовувати методи і технології дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж, уміння розробляти та супроводжувати складні комп’ютерні системи та мережі, уміння застосовувати комп’ютерні та мережні засоби;
УМ6 - уміння викладання у вищій школі в рамках підготовки фахівців за базовим напрямком «Комп’ютерна інженерія»;
УМ8 - вміння визначати цілі інновацій в галузі дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж і шукати способи їх досягнення на основі знань та навичок проведення наукових досліджень;
УМ9 - вміння оцінювати конкурентоздатність та економічну ефективність розроблюваних рішень та технологій дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж;
УМ11 - оцінювати отримані результати та аргументовано захищати прийняті рішення -
КОМ1 - уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською мовою та однією з іноземних мов (англійською, німецькою, італійською, французькою, іспанською);
КОМ2 - здатність використання різноманітних методів, зокрема інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях -
АіВ1 - здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати рішення;
АіВ3 - здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та до¬ся-гати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики;
АіВ4 - здатність демонструвати розуміння основних засад охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Мережні інформаційні технології
Проектування засобів захисту інформації в комп'ютерних системах та мережах
Теорія інтелектуальних систем
Технології штучного інтелекту в комп'ютерних та кіберфізичних системах
Дослідження та проектування вбудованих комп'ютерних систем
Короткий зміст навчальної програми: Мета та задачі курсу. Основні поняття та термінологія. Комп’ютерні системи та мережі, їхні характеристики, властивості та відмінності, організація їхнього проектування. Основні документи при проведенні проектування. Основні етапи життєвого циклу . Основні принципи досліджень, тестування, налагодження і контролю. Еталони. Класифікація і прояви насправностей цифрових пристроїв у складі комп’ютерних систем та мереж. Рекомендована послідовність дослідження, тестування та діагностики цифрових пристроїв у складі комп’ютерних систем та мереж. Особливості дослідження комбінаційних схем. Особливості дослідження схем з пам’яттю. Використання вбудованого контролю для дослідження комп’ютерних систем та мереж. Структурні методи синтезу тестів комп’ютерних систем та мереж. Стандартне і нестандартне обладнання для дослідження комп’ютерних систем та мереж. Структура комп’ютера, комп’ютерної системи. Конвеєрні структури. Процесори комп’ютерних систем з універсальною (CISC) та скороченою (RISC) системами команд. Багатоядерні процесори. Використання ПЛІС та ПЛМ для проектування комп’ютерних систем та мереж. Особливості використання ПЛМ в складі комп’ютерних систем та мереж. Особливості використання ПЛІС в складі комп’ютерних систем та мереж. Поняття про ядра та генератори ядер для ПЛІС. Послідовні та паралельні зв’язки у комп’ютерних системах та мережах. Довгі лінії у комп’ютерних системах та мережах. Засоби проектування комп’ютерних систем та мереж.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання здійснюється за результатами виконання лекційних та семестрового тесту у віртуальному навчальному середовищі університету, а також за результатами виконання лабораторних робіт.
Рекомендована література: 8. Мельник А.О. Архітектура комп’ютера. Підручник. – Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.
9. Николайчук Я.М., Возна Н.Я., Пітух І.Р. Проектування спеціалізованих комп'ютерних систем. Тернопіль: ТзОВ "Терно-граф", 2010. - 394 с.
10. Проектування комп'ютерних систем на основі мікросхем програмованої логіки : монографія / С. А. Іванець, Ю. О. Зубань, В. В. Казимир, В. В. Литвинов. – Суми : Сумський державний університет, 2013. – 313 с.
11. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design. The Hardware/Software Interface. 5th Edition. Pages: 800. Elsevier Science & Technology. 2013.
12. Stephen H. Hall, Garrett W. Hall, James A. McCall. High-Speed Digital System Design—A Handbook of Interconnect Theory and Design Practices. - A Wiley-Interscience Publication JOHN WILEY & SONS, INC. 2000. 328 p.
13. Pong P. Chu. RTL HARDWARE DESIGN USING VHDL. Coding for Efficiency, Portability, and Scalability. John Wiley & Sons, Inc. 2006, 696 p.
14. Mark Balch. COMPLETE DIGITAL DESIGN. A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture. McGRAW-HILL New York. 2003. 482 p.
Допоміжна
15. ДСТУ 3321:2003 Система конструкторської документації. Терміни та визначення основних понять.
16. ДСТУ 3278-95 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Основні терміни та визначення.
17. ДСТУ 3973-2000 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Правила виконання науково-дослідних робіт. Загальні положення
18. ДСТУ 3974–2000 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Правила виконання дослідно-конструкторських робіт. Загальні положення
19. ДСТУ 1.3:2004 ПРАВИЛА ПОБУДОВИ, ВИКЛАДАННЯ, ОФОРМЛЕННЯ, ПОГОДЖЕННЯ, ПРИЙНЯТТЯ ТА ПОЗНАЧАННЯ ТЕХНІЧНИХ УМОВ
20. Tammy Noergaard. Embedded Systems Architecture. A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. 2nd Edition. Pages: 672. Elsevier Science & Technology. 2013.
21. Shahin Farahani. ZigBee Wireless Networks and Transceivers. Pages: 360. Elsevier Science & Technology. 2008.
22. Jon Wilson. Stuart Ball. Creed Huddleston. Edward Ramsden. Dogan Ibrahim. Test and Measurement: Know It All. Pages: 912. Elsevier Science & Technology. 2013.
23. Marilyn Wolf. High-Performance Embedded Computing. Applications in Cyber-Physical Systems and Mobile Computing. 2nd Edition. Pages: 506. Elsevier Science & Technology. 2014.
24. Ali Grami. Introduction to Digital Communications. Pages: 604 . Elsevier Science & Technology. 2015.
25. Hubert Kaeslin. Top-Down Digital VLSI Design. From Architectures to Gate-Level Circuits and FPGAs. Pages: 598. Elsevier Science & Technology. 2014.
26. William Bolton. Programmable Logic Controllers. Pages: 424. Elsevier Science & Technology. 2015.
27. Peter Barry. Patrick Crowley. Modern Embedded Computing. Designing Connected, Pervasive, Media-Rich Systems. Pages: 552. Elsevier Science & Technology. 2012.
28. Ronald Sass, Andrew Schmidt. Embedded Systems Design with Platform FPGAs. Principles and Practices. Pages: 408. Elsevier Science & Technology. 2010.
29. Alan S Morris, Reza Langari. Measurement and Instrumentation. Theory and Application. 2nd Edition. Pages: 726. Elsevier Science & Technology. 2015.
30. William Bolton. Instrumentation and Control Systems. 2nd Edition. Pages: 360. Elsevier Science & Technology. 2015.
31. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design. The Hardware Software Interface: ARM Edition. Pages: 720. Elsevier Science & Technology. 2016.
32. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design RISC-V Edition. The Hardware Software Interface. ISBN: 978-0-12-812275-4. Elsevier Science & Technology. 2017.
33. Richard Anthony. Systems Programming. Designing and Developing Distributed Applications. Pages: 548. Elsevier Science & Technology. 2015.
34. Xiaocong Fan. Real-Time Embedded Systems. Design Principles and Engineering Practices. Pages: 686. Elsevier Science & Technology. 2015.
35. Peter Wilson. Design Recipes for FPGAs. Using Verilog and VHDL. 2nd Edition. Pages: 392. Elsevier Science & Technology. 2015.
36. Marilyn Wolf. The Physics of Computing. Pages: 320. Elsevier Science & Technology. 2016.
37. Peter Wilson. The Circuit Designer's Companion. 4th Edition. ISBN: 978-0-08-101764-7. Elsevier Science & Technology. 2017.
38. Dan Marinescu. Cloud Computing. Theory and Practice. 2nd Edition. ISBN: 978-0-12-812810-7. Elsevier Science & Technology. 2017.
9. Інформаційні ресурси
39. Дослідження і проектування комп'ютерних систем та мереж. http://vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=9734
Дослідження і проєктування комп'ютерних систем та мереж (курсовий проєкт)
Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі
Код дисципліни: 7.123.01.O.007
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: професор Глухов Валерій Сергійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: ЗН1 - здатність продемонструвати знання і розуміння принципів функціонування програмованих систем та математичних принципів, що лежать в основі інформаційних технологій;
ЗН2 - знання теоретичних (логічних та арифметичних) основ побудови сучасних комп'ютерів і вміння їх застосовувати при виконанні професійних завдань;
ЗН5 - знання особливостей системного програмування, володіння методами та засобами розробки елементів системних програм;
ЗН6 - знання особливостей побудови системного програмного забезпечення, а також загальних принципів організації та функціонування операційних систем;
УМ1 - уміння використовувати методи і технології дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж, уміння розробляти та супроводжувати складні комп’ютерні системи та мережі, уміння застосовувати комп’ютерні та мережні засоби;
УМ6 - уміння викладання у вищій школі в рамках підготовки фахівців за базовим напрямком «Комп’ютерна інженерія»;
УМ8 - вміння визначати цілі інновацій в галузі дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж і шукати способи їх досягнення на основі знань та навичок проведення наукових досліджень;
УМ9 - вміння оцінювати конкурентоздатність та економічну ефективність розроблюваних рішень та технологій дослідження і проектування комп’ютерних систем та мереж;
УМ11 - оцінювати отримані результати та аргументовано захищати прийняті рішення -
КОМ1 - уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською мовою та однією з іноземних мов (англійською, німецькою, італійською, французькою, іспанською);
КОМ2 - здатність використання різноманітних методів, зокрема інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях -
АіВ1 - здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати рішення;
АіВ3 - здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та до¬ся-гати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики;
АіВ4 - здатність демонструвати розуміння основних засад охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Мережні інформаційні технології
Проектування засобів захисту інформації в комп'ютерних системах та мережах
Теорія інтелектуальних систем
Технології штучного інтелекту в комп'ютерних та кіберфізичних системах
Дослідження та проектування вбудованих комп'ютерних систем
Короткий зміст навчальної програми: Мета та задачі курсу. Основні поняття та термінологія. Комп’ютерні системи та мережі, їхні характеристики, властивості та відмінності, організація їхнього проектування. Основні документи при проведенні проектування. Основні етапи життєвого циклу . Основні принципи досліджень, тестування, налагодження і контролю. Еталони. Класифікація і прояви насправностей цифрових пристроїв у складі комп’ютерних систем та мереж. Рекомендована послідовність дослідження, тестування та діагностики цифрових пристроїв у складі комп’ютерних систем та мереж. Особливості дослідження комбінаційних схем. Особливості дослідження схем з пам’яттю. Використання вбудованого контролю для дослідження комп’ютерних систем та мереж. Структурні методи синтезу тестів комп’ютерних систем та мереж. Стандартне і нестандартне обладнання для дослідження комп’ютерних систем та мереж. Структура комп’ютера, комп’ютерної системи. Конвеєрні структури. Процесори комп’ютерних систем з універсальною (CISC) та скороченою (RISC) системами команд. Багатоядерні процесори. Використання ПЛІС та ПЛМ для проектування комп’ютерних систем та мереж. Особливості використання ПЛМ в складі комп’ютерних систем та мереж. Особливості використання ПЛІС в складі комп’ютерних систем та мереж. Поняття про ядра та генератори ядер для ПЛІС. Послідовні та паралельні зв’язки у комп’ютерних системах та мережах. Довгі лінії у комп’ютерних системах та мережах. Засоби проектування комп’ютерних систем та мереж
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання здійснюється за результатами виконання курсового проекту, його оформлення та захисту.
Рекомендована література: 8. Мельник А.О. Архітектура комп’ютера. Підручник. – Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.
9. Николайчук Я.М., Возна Н.Я., Пітух І.Р. Проектування спеціалізованих комп'ютерних систем. Тернопіль: ТзОВ "Терно-граф", 2010. - 394 с.
10. Проектування комп'ютерних систем на основі мікросхем програмованої логіки : монографія / С. А. Іванець, Ю. О. Зубань, В. В. Казимир, В. В. Литвинов. – Суми : Сумський державний університет, 2013. – 313 с.
11. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design. The Hardware/Software Interface. 5th Edition. Pages: 800. Elsevier Science & Technology. 2013.
12. Stephen H. Hall, Garrett W. Hall, James A. McCall. High-Speed Digital System Design—A Handbook of Interconnect Theory and Design Practices. - A Wiley-Interscience Publication JOHN WILEY & SONS, INC. 2000. 328 p.
13. Pong P. Chu. RTL HARDWARE DESIGN USING VHDL. Coding for Efficiency, Portability, and Scalability. John Wiley & Sons, Inc. 2006, 696 p.
14. Mark Balch. COMPLETE DIGITAL DESIGN. A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture. McGRAW-HILL New York. 2003. 482 p.
Допоміжна
15. ДСТУ 3321:2003 Система конструкторської документації. Терміни та визначення основних понять.
16. ДСТУ 3278-95 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Основні терміни та визначення.
17. ДСТУ 3973-2000 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Правила виконання науково-дослідних робіт. Загальні положення
18. ДСТУ 3974–2000 Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Правила виконання дослідно-конструкторських робіт. Загальні положення
19. ДСТУ 1.3:2004 ПРАВИЛА ПОБУДОВИ, ВИКЛАДАННЯ, ОФОРМЛЕННЯ, ПОГОДЖЕННЯ, ПРИЙНЯТТЯ ТА ПОЗНАЧАННЯ ТЕХНІЧНИХ УМОВ
20. Tammy Noergaard. Embedded Systems Architecture. A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. 2nd Edition. Pages: 672. Elsevier Science & Technology. 2013.
21. Shahin Farahani. ZigBee Wireless Networks and Transceivers. Pages: 360. Elsevier Science & Technology. 2008.
22. Jon Wilson. Stuart Ball. Creed Huddleston. Edward Ramsden. Dogan Ibrahim. Test and Measurement: Know It All. Pages: 912. Elsevier Science & Technology. 2013.
23. Marilyn Wolf. High-Performance Embedded Computing. Applications in Cyber-Physical Systems and Mobile Computing. 2nd Edition. Pages: 506. Elsevier Science & Technology. 2014.
24. Ali Grami. Introduction to Digital Communications. Pages: 604 . Elsevier Science & Technology. 2015.
25. Hubert Kaeslin. Top-Down Digital VLSI Design. From Architectures to Gate-Level Circuits and FPGAs. Pages: 598. Elsevier Science & Technology. 2014.
26. William Bolton. Programmable Logic Controllers. Pages: 424. Elsevier Science & Technology. 2015.
27. Peter Barry. Patrick Crowley. Modern Embedded Computing. Designing Connected, Pervasive, Media-Rich Systems. Pages: 552. Elsevier Science & Technology. 2012.
28. Ronald Sass, Andrew Schmidt. Embedded Systems Design with Platform FPGAs. Principles and Practices. Pages: 408. Elsevier Science & Technology. 2010.
29. Alan S Morris, Reza Langari. Measurement and Instrumentation. Theory and Application. 2nd Edition. Pages: 726. Elsevier Science & Technology. 2015.
30. William Bolton. Instrumentation and Control Systems. 2nd Edition. Pages: 360. Elsevier Science & Technology. 2015.
31. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design. The Hardware Software Interface: ARM Edition. Pages: 720. Elsevier Science & Technology. 2016.
32. David Patterson, John Hennessy. Computer Organization and Design RISC-V Edition. The Hardware Software Interface. ISBN: 978-0-12-812275-4. Elsevier Science & Technology. 2017.
33. Richard Anthony. Systems Programming. Designing and Developing Distributed Applications. Pages: 548. Elsevier Science & Technology. 2015.
34. Xiaocong Fan. Real-Time Embedded Systems. Design Principles and Engineering Practices. Pages: 686. Elsevier Science & Technology. 2015.
35. Peter Wilson. Design Recipes for FPGAs. Using Verilog and VHDL. 2nd Edition. Pages: 392. Elsevier Science & Technology. 2015.
36. Marilyn Wolf. The Physics of Computing. Pages: 320. Elsevier Science & Technology. 2016.
37. Peter Wilson. The Circuit Designer's Companion. 4th Edition. ISBN: 978-0-08-101764-7. Elsevier Science & Technology. 2017.
38. Dan Marinescu. Cloud Computing. Theory and Practice. 2nd Edition. ISBN: 978-0-12-812810-7. Elsevier Science & Technology. 2017.
9. Інформаційні ресурси
39. Дослідження і проектування комп'ютерних систем та мереж. http://vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=9734