Комп’ютерний клас розробки програмного забезпечення електронної апаратури

В комп’ютерному класі розробки програмного забезпечення електронної апаратури виконуються лабораторні роботи та комп’ютерні практикуми з дисциплін:

  1. Проектування цифрових пристроїв на ПЛІС;
  2. Мікроконтролерне керування електронної апаратури;
  3. Цифрове оброблення сигналів.
  4. Цифрове оброблення зображень.
  5. Теорія передавання та обробки інформації.

5На сьогодні область діяльності людини, де використовують цифрові пристрої дуже широка. Нас оточує велика кількість об’єктів в різних сферах діяльності, що потребують їх вивчення, прогнозування та можливого впливу на їх розвиток. Інформацію про об’єкти перетворюють у електричні сигнали, які все частіше мають дискретну (цифрову) форму. Це дозволяє обробляти сигнали за допомогою різних обчислювальних пристроїв. Основу таких пристроїв і систем складають цифрові схеми (пристрої). Сучасні методи проектування таких пристроїв базуються на використання програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), що дозволяє зменшити час від розробки принципової схеми пристрою до його реалізації, різко поліпшити його масо-габаритні показники та надійність, виконати моделювання його роботи на персональному комп’ютері.6

Мета вивчення дисципліни “Проектування цифрових пристроїв на ПЛІС” – придбання знань, навикі і вмінь з основ проектування типових логічних схем на ПЛІС, методики синтезу комбінаційних та послідовністних цифрових схем на ПЛІС для використанню їх у різних радіотехнічних, побутових, обчислювальних та керувальних приладах і системах. В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти описати на мові опису апаратури цифровий пристрій, обгрунтувати та зробити вибір елементної бази для побудови цифрового пристрою (системи) на ПЛІС, реалізувати цифровий пристрій на ПЛІС за допомогою системи автоматизованого проектування QUARTUS II і перевірити його функціональні та часові характеристики за допомогою моделювання.

Зростаюча складність електронних апаратів, різке збільшення їх функціональних можливостей вимагає широкого застосування мікроконтролерів (МК) для реалізації фукцій керування та оптимізації роботи. Мікроконтролери сьогодні – це високопродуктивні мікропроцесори з додатковими блоками взаємодії з периферійними пристроями, цифроаналогового і аналогоцифрового перетворення, формування спеціальних сигналів керування, потужним програмним забезпеченням, в тому числі для цифрового оброблення сигналів. Враховуючи, що всі вказані функції реалізовані конструктивно в одній мікросхемі, ми можемо вводити МК до складу електронних апаратів, за допомогою чого досягається різке збільшення продуктивності, отримуємо якісно нові характеристики без суттєвого погіршення малогабаритних параметрів.

Мета вивчення дисципліни “Мікроконтролерне керування електронної апаратури” – придбання навиків і вмінь для побудови мікроконтролерних систем керування електронними апаратами, вибору і програмування МК для таких систем, а також налагодження програм для МК з використанням програмних комплексів. В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти проектувати мікроконтролерні системи керування електронними апаратами, вибирати і програмувати МК для таких систем, а також володіти методам налагодження програм для МК з використанням програмних комплексів.

Вивчення основ теорії інформації дозволяє студентові оцінювати характер та кількість інформації, що належить обробити та передати по каналах зв’язку. Теорія обнаруження сигналів допомагає належним чином відібрати системи сигналів та засоби їх обробки з метою підвищення прийому в умовах завад. Ознайомлення з теорією кодування дає можливість забезпечити збереження інформації під час проходження її каналами зв’язку.

Метою вивчення дисципліни “Теорія передавання та обробки інформації” є надбання знань та навиків в галузі передачі аналогової та цифрової інформації різноманітними каналами зв’язку. В результаті вивчення курсу студент повинен вміти оцінювати інформаційні характеристики джерел та каналів зв’язку, забезпечувати оптимальний вибір засобів оброблення сигналів в умовах завад, обґрунтовувати застосування оптимальних кодів та кодуючих пристроїв.

7

Метою вивчення дисципліни “Цифрове оброблення сигналів (ЦОС)” є набуття навиків і вмінь використання систем цифрового оброблення сигналів у різноманітних радіотехнічних, побутових, обчислювальних та керувальних пристроях і системах. В результаті вивчення курсу студент повинен вміти скласти та обгрунтувати технічне завдання на електронний пристрій (систему) ЦОС, розробити його структурну схему, виконати необхідні розрахунки окремих елементів системи, обгрунтувати та зробити вибір технічної реалізації пристрою (системи) ЦОС.
В рамках курсу студенти вивчають основи дискретних перетворень, спектральний аналіз, дискретну згортку, лінійні дискретні системи, цифрові лінійні фільтри, цифрові методи виділення, виявлення та перетворення сигналів.

Мета вивчення дисципліни “Цифрове оброблення зображень” – придбання знань, навиків володіння основами математичних методів цифрового оброблення інформації, а саме одновимірних та багатовимірних образів, для вибору і використання вже існуючих та розроблення нових алгоритмів і програм .В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти скласти та обґрунтувати вимоги до обраного методу та алгоритму цифрової обробки інформації або обґрунтувати і розробити нове програмне забезпечення.
В рамках даного курсу студенти вивчають дискретні перетворення з дійсним ядром та їх порівняння з перетворенням Фур’є, реставраію та реконструкцію образів, спеціальні методи перетворення для оброблення образів, класифікацію (розпізнавання) образів, нейрони та нейронні мережі.