МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
«НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
им. НИКИТЫ АКИНФИЕВИЧА ДЕМИДОВА»
Методические указания по содержанию и выполнению контрольной работы
по дисциплине
«Конструирование, производство и эксплуатация средств вычислительной техники »
для студентов заочного отделения
специальности 230101 “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”
2012
Зам. директора по УР _______________ | Методические указания и контрольные задания по учебной дисциплине разработаны в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта по специальности 230101. |
Одобрена: | |
на заседании ПЦК протокол № ___от ____________2012г председатель __________ | |
на заседании НМС протокол № ____от ___________2012г. председатель________ | |
Разработчик: Н, преподаватель высшей категории | |
Пояснительная записка
Расширение круга задач, решаемых с помощью ЭВМ, вызывает постоянное усложнение вычислительной техники, следствием которого является неизбежное удлинение сроков проектирования и производства при использовании традиционных методов. Ускорить и удешевить конструкторские и технологические работы возможно только применением прогрессивных методов автоматизированного проектирования и производства ЭВМ.
Варианты контрольной работы составлены применительно к действующей рабочей программе по дисциплине.
Установочные занятия проводятся с целью ознакомления студентов с программой дисциплины, методикой работы над материалом и методикой выполнения контрольной работы. Обзорные лекции проводятся по сложным для самостоятельного изучения темам программы и должны помочь студентам систематизировать результаты самостоятельных занятий.
Выполнение 2-х контрольных работ и курсовой работы определяет степень усвоения студентами изучаемого материала и умения применять полученные знания при решении практических задач.
Практические занятия должны закрепить теоретические знания, полученные при самостоятельном изучении и на обзорных лекциях, а также привить студентам практические умения по изучаемой дисциплине. Изучение дисциплины завершается на пятом курсе в первом семестре выполнением контрольной работы и зачётом, во втором – контрольной и экзаменом, на шестом - курсовым проектом.
В результате изучения программного материала студент должен:
знать:
§ основные положения единой системы конструкторской (ЕСКД), технологической (ЕСТД) и другой нормативной документации, используемой в ВТ;
§ принципы построения и архитектуру электронных вычислительных машин, их элементную базу;
§ основные показатели конструкции СВТ;
§ показатели качества и надежности элементов, узлов, СВТ и методы их вычисления;
§ принципы и системы автоматизированного проектирования (САПР);
§ ресурсо - и энергосберегающие технологии и способы производства ЭВМ;
§ организацию и технологию автоматизированного и сборочного производства вычислительной техники;
§ методологию и способы организации эксплуатации СВТ;
уметь:
§ оформлять проектно-конструкторскую, технологическую и другую техническую документацию в соответствии с ЕСКД и ЕСТД;
§ выбирать материалы и компоненты на основе анализа их свойств и показателей конструкции для конкретного применения в производстве и эксплуатации вычислительной техники;
§ правильно организовать эксплуатацию средств вычислительной техники;
§ оформлять эксплуатационную документацию; определять и оценивать надежность компонентов и средств ВТ.
При изучении материала необходимо соблюдать единство терминологии, обозначений, единиц измерения в соответствии с действующими стандартами (ГОСТами и СНиПами).
Требования, предъявляемые к оформлению контрольной работы
1. Самостоятельность разработки вопросов на основе углубленного изучения первоисточников и литературы к ней.
2. Четкость и последовательность изложения материала в соответствии с самостоятельно составленным планом.
3. Наличие обобщений и выводов, сделанных на основе изучения литературы в целом.
4. Наличие и правильное оформление списка литературы (с точными библиографическими данными), которую студент изучил и использовал при написании контрольной работы.
5. Контрольная работа составлена в пятнадцати вариантах и состоит из 3-х заданий.
Два вопроса теоретических и одного практического задания.
Пример выполнения практического задания.
К1533ЛА4 – это микросхема серии К 1533 построенная на логических элементах «И-НЕ», номер разработки - 4.
Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, не засчитывается вне зависимости от качества ее выполнения.
Контрольная работа должна быть написана студентом самостоятельно на основе самостоятельно изученного материала и оформлена в печатном виде в соответствии со следующими требованиями:
§ Формат бумаги: А4.
§ Поля документа:
верхнее: 2 см;
левое: 3 см;
нижнее: 2 см;
правое: 1,5 см.
§ Шрифт: Times New Roman, 12 пт, одинарный междустрочный интервал.
§ Абзац: Выравнивание по ширине, отступ первой строки 1,25 см.
§ Нумерация страниц: внизу страницы, от центра, первая страница
не нумеруется.
Контрольная работа должна быть оформлена в следующем порядке:
§ титульный лист установленного образца (образец приведен в приложении);
§ основная часть в соответствии с вариантом;
§ список используемой литературы;
§ приложения (при необходимости).
Контрольную работу необходимо выполнить и сдать на проверку за две недели до начала сессии.
В содержании работы должны содержаться распространенные и обоснованные ответы на все вопросы задания, а также размышления, анализ, умозаключения объясняющие содержание ответа.
Задания для первой контрольной работы
Вариант 1
1. Последовательность этапов разработки электронной вычислительной машины (ЭВМ) и стадий выпуска конструкторской документации. Техническое задание (ТЗ), техническое предложение, эскизный проект, технический проект – дать определения.
2. Материалы для оснований печатных плат.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
1 |
К155ЛА3 |
533ЛЕ1 |
К561ТР2 |
Вариант 2
1. Этапы процесса разработки нового изделия: 1) научно-исследовательская разработка (НИР), 2) опытно-конструкторская разработка (ОКР).
2. Классификация печатных плат.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
2 |
К155ЛИ1 |
1531ТМ2 |
К555ИР9 |
Вариант 3
1. Факторы, влияющие на работоспособность электронной вычислительной аппаратуры (ЭВА). Деление ЭВА на группы в соответствии с климатическими, механическими и радиационными факторами, влияющими на нее.
2. Основные правила конструирования печатных плат.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
3 |
533ЛЕ1 |
К155ИМ1 |
К155ИЕ6 |
Вариант 4
1. Требования, предъявляемые к конструкции электронной вычислительной аппаратуры: надежностные требования, экономические требования.
2. Классификация многослойных печатных плат (МПП).
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
4 |
К155ЛЕ4 |
1533ЛА2 |
564ИР1 |
Вариант 5
1. Требования, предъявляемые к конструкции электронной вычислительной аппаратуры (ЭВА): тактико-технические требования, конструктивно-технологические требования, эксплуатационные требования.
2. Основные параметры печатной платы.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
5 |
К555ЛЛ1 |
533ИД18 |
КР1561ИЕ10 |
Вариант 6
1. Классификация интегральных схем.
2. Расчет электрических параметров печатных плат: ограничения на минимальную ширину печатного проводника, падение напряжения на печатных проводниках, емкости.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
6 |
К155ЛЕ5 |
533ИР8 |
К561ИЕ8 |
Вариант 7
1. Показатели качества конструкции электронной вычислительной аппаратуры.
2. Обеспечение тепловых режимов конструкций электронной вычислительной аппаратуры: тепловые режимы и источники выделения тепла. Естественное и принудительное воздушное охлаждение
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
7 |
К155ИР13 |
133ТВ1 |
КР1561КП2 |
Вариант 8
1. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Назначение ЕСКД. Общие термины в ЕСКД (изделие, деталь, сборочная единица и т. д.).
2. Классы точности печатных плат (ПП).
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
8 |
К533ЛИ6 |
КР531ТВ11 |
564ЛН2 |
Вариант 9
1. Виды конструкторских документов: графические и текстовые конструкторские документы. Обозначения (шифры) конструкторских документов. Требования к выполнению графических и текстовых документов.
2. Переменный ток в печатных проводниках.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
9 |
К555СП1 |
1531КП15 |
531ТР12 |
Вариант 10
1. Виды и типы схем. Правила выполнения электрических схем. Правила выполнения электрических схем: схема электрическая структурная (Э1), схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3).
2. Защита электронной вычислительной аппаратуры от климатических воздействий окружающей среды.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
10 |
564ИР2 |
К561ЛЕ5 |
133КП7 |
Вариант 11
1. Уровни конструктивной иерархии электронной вычислительной машины. Особенности конструктивной иерархии электронной вычислительной машины (ЭВМ). Преимущества, предоставляемые разделением конструкции ЭВМ на уровни.
2. Защита электронной вычислительной аппаратуры от механических воздействий: гармонические вибрации, ударные нагрузки, линейные ускорения, амортизация аппаратуры.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
11 |
К155ЛН5 |
КР1531ИЕ10 |
1564ИЕ7 |
Вариант 12
1. Принципы иерархического конструирования. Моносхемный принцип, схемно-узловой принцип, каскадно-узловой принцип, функционально-узловой принцип, модульный принцип.
2. Основные правила конструирования печатных плат.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
12 |
133ИЕ2 |
1531ИД14 |
К651ТВ1 |
Вариант 13
1. Конструирование типовых элементов замены (модулей 1-го уровня).
2. Основные эксплуатационные свойства электронной вычислительной аппаратуры: безотказность, ремонтоспособность, долговечность, сохраняемость
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
13 |
564ИК2 |
К561ИД1 |
533ЛА1 |
Вариант 14
1. Корпуса интегральных микросхем (ИС). Классификация корпусов ИС по конструктивно-технологическому признаку. Микрокорпуса.
2. Основные правила конструирования элементов уровней II и Ш конструктивной иерархии ЭВМ и систем.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
14 |
К155КП1 |
133ИЕ8 |
КР1561ПР1 |
Вариант 15
1. Обеспечение помехоустойчивости электронной вычислительной аппаратуры (ЭВА).
2. Основные параметры интегральных логических микросхем.
3. Расшифруйте маркировку интегральных схем.
15 |
564ИР13 |
134ТВ14 |
КР1531ИЕ16 |
Список рекомендуемой литературы
Угрюмов схемотехника. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010 , Шахнов электронных вичислительных машин и систем. Учебник для ВТУЗов. - М.:Высш. шк., 2009. Овечкин : Учебник для техникумов. - М.: Радио и связь, 2010 Калабеков устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. - М.: Горячая линия-Телеком, 2008. , Ногин аналоговых электронных устройств: Учебник для ВУЗов. - 2-е изд, - М.: Горячая линия - Телеком, 2010. , , Громов микроэлектроники: Учебник для техникумов. - М.: Высш. шк., 2010. Малышева производства интегральных микросхем: Учебник для техникумов. - М.: Радио и связь, 2008. Николаев микросхемы и основы их проектирования: Учебник для техникумов. - М.: Радио и связь, 2008 Ушаков производства ЭВМ: Учебник для вузов по спец. 2201. - М.: Высш. шк., 2008 Искусство схемотехники: В 3-х томах. - 5-е изд. - М.: Мир, 2008.Справочники:
Шахнов и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник: в 2-х т. - М.: Радио и связь, 2008. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник. - Л.: Машиностроение, 2007. Шевкопляс структуры. Инженерные решения: Справочник. 2-е изд. - М.: Радио и связь, 2010. Шило цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 19е изд. - Челябинск: Металлургия, 2007. Тарабрин по ИМС - 2-е изд., перераб. - М.:Энергия, 2009. Якубовский и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 2009. Бирюков цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. - М.: ДМК, 2010. и др. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник. - М.: Радио и связь, 2009.Вопросы к зачёту по курсу
«Конструирование, производство и эксплуатация СВТ»
1. Последовательность этапов разработки ЭВМ и стадий выпуска конструкторской документации.
2. Этапы процесса разработки нового изделия: 1) научно-исследовательская разработка (НИР), 2) опытно-конструкторская разработка (ОКР).
3. Показатели качества конструкции электронной вычислительной аппаратуры (ЭВА)
4. Факторы, влияющие на работоспособность ЭВА. Деление ЭВА на группы в соответствии с климатическими, механическими и радиационными факторами, влияющими на нее.
5. Требования, предъявляемые к конструкции ЭВА.
6. Конструктивно-технологические требования, предъявляемые к конструкции ЭВА.
7. Экономические требования, предъявляемые к конструкции ЭВА.
8. Эксплуатационные и надёжностные требования, предъявляемые к конструкции ЭВА.
9. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Назначение ЕСКД. Общие термины в ЕСКД (изделие, деталь, сборочная единица и т. д.)
10. Текстовые конструкторские документы.
11. Графические конструкторские документы.
12. Виды и типы схем.
13. Правила выполнения электрических схем.
14. Уровни конструктивной иерархии ЭВМ. Преимущества, предоставляемые разделением конструкции ЭВМ на уровни.
15. Принципы иерархического конструирования: моносхемный принцип.
16. Принципы иерархического конструирования: функционально-узловой принцип.
17. Принципы иерархического конструирования: каскадно-узловой принцип.
18. Основные конструктивные параметры печатных плат.
21. Материалы для оснований печатных плат.
22. Важнейшие электрические параметры печатных плат.
23. Классы точности печатных плат.
Задания для второй контрольной работы
Контрольная работа составлена в пятнадцати вариантах и состоит из 3-х заданий - 2 вопроса теоретических и одно практическое задание.
Выполнение практического задания.
Используя методическую разработку «Геометрическое и компьютерное построение электрических принципиальных схем» ( Тамбов. Издательство ТГТУ 2007), изучить общие требования графического оформления электрических принципиальных схем; приобрести навыки в изображении и буквенно-цифровом обозначении элементов и устройств электрических схем и в оформлении таблицы перечня элементов схемы. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту (прил. 2), заменив окружности с номерами позиций электрическими элементами или устройствами в соответствии с их условными графическими обозначениями (УГО) в ГОСТ (прил. 1, табл. 1 – 10) с указанием их буквенно-цифрового обозначения.
Вариант 1
1. Отказы электронной вычислительной аппаратуры. Классификация отказов.
2. Методы изготовления печатных плат по способу формирования рисунка и создания токопроводящего покрытия?
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 2
1. Основные причины, вызывающие полный отказ электронного оборудования.
2. Формирование проводящего рисунка на печатных платах субстрактивным методом.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 3
1. Разновидности монтажа, используемые в технологии сборки блоков электронной вычислительной машины.
2. Программное обеспечение для профилактики и тестирования электронной вычислительной машины.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 4
1. Технологии повышения надежности хранения данных.
2. Способы создания токопроводящего покрытия аддитивными методами.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 5
1. Последовательность диагностики модулей памяти.
2. Монтаж блоков электронной вычислительной машины плоскими кабелями.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 6
1. Методы повышения надежности при эксплуатации устройств.
2. Три основные способа получения рисунка платы.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 7
1. Основные показатели надежности устройств и единицы их измерения.
2. Профилактика системного блока ПК.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 8
1. Технология изготовления жгутов.
2. Сеткографический способ нанесения рисунка на печатные платы.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 9
1. Интенсивность отказов элементов.
2. Профилактика узлов электронной вычислительной машины (ЭВМ). Условия эксплуатации ЭВМ.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 10
1. Последовательность выполнения сборки и монтажа несущего основания электронной вычислительной аппаратуры.
2. Локальные тепловые перегревы в системных блоках персональных компьютеров (ПК).
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 11
1. Инструменты и средства технической диагностики электронной вычислительной машины.
2. Операции на этапе общей сборки и монтажа ЭВМ.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 12
1. Источники ненадежности печатных плат.
2. Технический выходной контроль электронной вычислительной аппаратуры.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 13
1. Резервирование как метод повышения надежности.
2. Температура воздуха в корпусе ПК и рабочая температура микросхем.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 14
1. Методы повышения надежности при проектировании электронных устройств.
2. Основные методы регулировки электронной вычислительной машины.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вариант 15
1. Методы повышения надежности электронной вычислительной аппаратуры при производстве.
2. Разновидности испытаний в производстве электронной вычислительной машины.
3. Построить графически электрическую принципиальную схему (Э3) согласно своему варианту.
Вопросы к экзамену по курсу
«Конструирование, производство и эксплуатация СВТ»
Рекомендуемый список литературы:
, Шахнов электронных вычислительных машин и систем. М.: Высш. шк.,20с. Поляков приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 20с.3. . Проектирование и производство печатных плат– М.: изд-во МГТУ им. , 2008. – 528 с.: ил.
4. . Печатные платы. Конструкции и базовые материалы. М.: Техносфера, 2009 – 300 стр.
. Технологические процессы в производстве печатных плат. М.: Техносфера, 2008 – 424 стр. Медведев и монтаж электронной аппаратуры. М.: Техносфера, 2009 – 500 стр. , Медведев в производстве электронной аппаратуры. Изд-во МАИ. 2008. Иевлев и технология электронных устройств. – Екатеринбург: Изд-во УПИ. – 219 стр. Шерстнев и микроминиатюризация ЭВА. М.: Радио и связь, 20с. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры.: Справочник / Под ред. . М.: Радио и связь,20с. Яншин основы конструирования, технологии и надежности ЭВА: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2007. – 312 с1. Последовательность этапов разработки ЭВМ и стадий выпуска конструкторской документации
2. Техническое задание (ТЗ), техническое предложение, эскизный проект, технический проект – дать определения
3. Этапы процесса разработки нового изделия : 1) научно-исследовательская разработка (НИР), 2) опытно-конструкторская разработка (ОКР).
4. Этапы разработки ЭВМ
5. Факторы, влияющие на работоспособность ЭВА. Деление ЭВА на группы в соответствии с климатическими, механическими и радиационными факторами, влияющими на нее.
6. Влияние условий эксплуатации на работоспособность ЭВА. Деление ЭВА на группы в соответствии с климатическими, механическими и радиационными факторами, влияющими на нее.
7. Требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
8. Тактико-технические требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
9. Конструктивно-технологические требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
10. Эксплуатационные требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
11. Надежностные требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
12. Экономические требования, предъявляемые к конструкции ЭВА
13. Показатели качества конструкции ЭВА
14. Составляющие стандартизации конструкций ЭВА
15. Единая система конструкторской документации (ЕСКД)
16. Назначение ЕСКД. Общие термины в ЕСКД (изделие, деталь, сборочная единица и т. д.)
17. Виды конструкторских документов
18. Графические конструкторские документы
19. Текстовые конструкторские документы
20. Классификация конструкторских документов по способу выполнения и характеру использования.
21. Обозначения (шифры) конструкторских документов КД.
22. Требования к выполнению конструкторских графических документов
23. Требования к выполнению текстовых конструкторских документов
24. Виды и типы схем
25. Правила выполнения электрических схем
26. Правила выполнения электрических схем : схема электрическая структурная (Э1)
27. Правила выполнения электрических схем : схема электрическая функциональная (Э2)
28. Правила выполнения электрических схем : схема электрическая принципиальная (Э3)
29. Уровни конструктивной иерархии ЭВМ.
30. Особенности конструктивной иерархии ЭВМ. Преимущества, предоставляемые разделением конструкции ЭВМ на уровни
31. Примеры конструктивной иерархии ЭВМ
32. Принципы иерархического конструирования
33. Принципы иерархического конструирования: моносхемный принцип
34. Принципы иерархического конструирования: схемно-узловой принцип
35. Принципы иерархического конструирования: каскадно-узловой принцип
36. Принципы иерархического конструирования: функционально-узловой принцип
37. Принципы иерархического конструирования: модульный принцип
38. Классификация ИС
39. Корпуса интегральных микросхем
40. Классификация корпусов ИС по конструктивно-технологическому признаку
41. Микрокорпуса
42. Основные параметры интегральных логических микросхем
43. Основные виды печатных плат и особенности их конструкций
44. Расчет электрических параметров печатных плат: ограничения на минимальную ширину печатного проводника, падение напряжения на печатных проводниках, емкости
45. Основные правила конструирования печатных плат
46. Конструирование типовых элементов замены (модулей 1-го уровня)
47. Основные правила конструирования элементов уровней II и Ш конструктивной иерархии ЭВМ и систем
48. Защита ЭВА от механических воздействий: Гармонические вибрации, ударные нагрузки, линейные ускорения, амортизация аппаратуры: низко-, средне-, высокочастотные амортизаторы
49. Защита ЭВА от климатических воздействий окружающей среды
50. Обеспечение помехоустойчивости ЭВА: Причины возникновения помех; Классификация помех;
51. Обеспечение помехоустойчивости ЭВА: Подходы к оценке помех и способы их снижения: Наводки по цепям питания и методы их уменьшения
52. Обеспечение помехоустойчивости ЭВА: Применение экранов в ЭВМ: Электростатическое экранирование; Магнитостатическое экранирование; Электромагнитное экранирование
53. Обеспечение помехоустойчивости ЭВА: Тепловые режимы и источники выделения тепла; Пути переноса тепловой энергии в аппаратуре; Естественное и принудительное воздушное охлаждение
54. Основные характеристики и параметры надежности: надежность, работоспособность, отказ.
55. Основные характеристики и параметры надежности: виды отказов
56. Основные эксплуатационные свойства ЭВА: безотказность, ремонтоспособность, долговечность, сохраняемость.
