Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки
| Вид материала | Документы |
- Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки, 345.74kb.
- Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки, 329.21kb.
- Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки, 129.25kb.
- Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки, 270.29kb.
- Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки І електронної техніки, 72.54kb.
- “матеріали електронної техніки, 168.29kb.
- Державне підприємство Український науково-дослідний інститут зв’язку (ундіз) вул. Солом’янська,13,, 1029.65kb.
- Національний технічний університет україни "київський політехнічний інститут" Кафедра, 160.64kb.
- Інститут електродинаміки, 165.39kb.
- Електронні пристрої та системи” Галузь знань: 0508 “Електроніка”, 140.29kb.
ІНСТИТУТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ, РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ І ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
Напрям: Електроніка
Спеціальність: Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади (0404)
I. Спецрозділи фізики
1. Зародження квантової механіки
Суперечності між експериментальними ми та класичним теоретичним поясненням: ультрафіолетова катастрофа, теплоємність твердих тіл. Дуалістична природа світла. Опис Луі де Бройлем квантових частинок за допомогою хвильової функції.
2. Методи квантової механіки
Хвильові функції та їх властивості. Фізичний зміст квадрату модуля хвильової функції. Опис фізичних величин з допомогою операторів. Побудова операторів найважливіших фізичних величин. Ермітово-спряженість операторів, що задають фізичну величину. Рівняння на власні функції та власні значення операторів. Спектри операторів (дискретний та неперервний вироджений та невироджений). Приклад, коли оператор має дискретний та неперервний спектри. Властивості власних функцій оператора з дискретним (неперервним) спектром. Імовірність визначення можливих значень оператора. Комутація операторів. Властивості комутаторів. Випадок, коли дві фізичні величини набувають рівночасно певного значення. Необхідна та достатня умова рівночасного та точного вимірювання двох фізичних величин.
3. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга
Приклад застосування співвідношення до координати та імпульсу, енергії та часу. Висновки, що випливають із співвідношення невизначеностей.
4. Хвильове рівняння Шредінгера
Використання функції де Бройля для ілюстрації хвильового рівняння Шредінгера. Еволюція стану з часом. Стаціонарний стан. Зміна з часом хвильової функції стаціонарного стану. Збереження густини імовірностей густини потоку імовірностей, середнього значення оператора, що не залежить від часу в стаціонарному стані.
5. Частинка в нескінченно-глибокій потенційній ямі
Випадок симетричної та антисиметричної ями. Дво- та тривимірний випадок. Випадок ями із однією скінченною енергетичною межею.
6. Лінійний гармонійний осцилятор
Енергія та хвильові функції стану, оператори породження та знищення збудження, поліноми Ерміта, їх ортонормованість та рекурентні співвідношення. Найменша енергія ЛГО - мінімальне, сумісне із співвідношенням невизначеностей Гейзенберга значення енергії.
7. Тунелювання
Розрахунок коефіцієнтів прозорості та відбивання від бар’єру. Фізичні параметри, що впливають на коефіцієнт прозорості бар’єру.
8. Частинка в сферично-симетричному полі
Власні функції та власні значення оператора моменту імпульсу та його проекції на заданий напрямок. Поліноми Лежандра. Приєднані поліноми Лежандра, їх властивості, рекурентні співвідношення та умова ортонормованості. Електрон в кулонівському потенціалі (атом водню). Радіальна хвильова функція та енергетичний спектр частинки. Розрахунок кратності виродження енергетичного рівня.
9. Наближені методи квантової механіки
Варіаційний метод Рітца. Обчислення значень енергії та хвильової функції з допомогою ВМР. Найважливіші властивості хвильових функцій, які при цьому використовуються, значення енергії, які можна обчислювати з допомогою ВМР. Стаціонарна теорія збурення. Критерій застосовності теорії збурення, випадок виродженого та невиродженого спектру нульової задачі. Розрахунок поправок до енергії І та ІІ наближень теорії збурення та відповідних хвильових функцій. Ефект Штарка. Збурення, залежне від часу. Імовірність переходу між рівнями енергії та частота випромінювання (поглинання), якими супроводжується такий перехід. Правила відбору.
10. Тонка структура
Власний момент кількості руху електрона (спін), його запис за допомогою матриць Паулі. Власні вектори, що описують стан «спін вверх» та «спін вниз». Спін орбітальна взаємодія в атомах, її особливості та величина. Рівні, які в межах тонкої структури не розщеплюються.
11. Принцип тотожності квантових часток
Симетрія (антисиметрія) багаточасткової хвильової функції відносно перестановки частинок. Орто- та парагелій. Запис багаточасткової хвильової функції ферміонів за допомогою детермінанта Слеттера.
12. Адіабатична гіпотеза
Стаціонарне рівняння Шредінгера для електронів та іонів у твердому тілі.
13. Електронний газ у твердому тілі
Наближення самоузгодженого поля Хартрі-Фока. Рух електрона у періодичному потенціалі наближення Кронінга-Пенні. Зонний спектр. Теорема Блоха. Наближення майже вільних електронів, ефективна маса. Циклотронний резонанс.
14. Статистичний опис систем
Статистичний ансамбль, фазовий простір та фазова траєкторія. Властивість фазової траєкторії. Гіпотеза про рівність середнього значення фізичної величини за часом математичному сподіванню. Теорема Ліувілля. Функція розподілу та її залежність від енергії.
15. Опис систем у стані термодинамічної рівноваги
Опис ізольованої системи за допомогою мікроканонічного розподілу Гіббса. Модуль мікроканонічного ансамблю Гіббса. Система в контакті з термостатом - канонічний розподіл Гіббса. Нормуючий множник канонічного розподілу Гіббса - статистичний інтеграл (статистична сума). Обчислення середньої енергії через статистичний інтеграл. Вільна енергія системи і статистичний інтеграл. Канонічний розподіл Гіббса, записаний через вільну енергію. Середнє значення енергії системи через вільну енергію. В чому полягав парадокс Гіббса і як його усунули? Великий канонічний розподіл Гіббса. Його запис через вільну енергію та хімпотенціал розподілу Гіббса через термодинамічний потенціал. Поняття хімпотенціалу системи. Запис великого канонічного розподілу Гіббса. Часткові випадки канонічного розподілу Гіббса: розподіл Максвелла, Максвелла-Больцмана, Больцмана. Системи, які ними описуються.
16. Квантові розподіли (Фермі-Дірака та Бозе Ейнштейна та їх аналіз)
Температура виродження та фактори, які не неї впливають. Особливості електронного газу в металах та напівпровідниках.
17. Предмет і завдання кристалофізики
Застосування монокристалічних, полікристалічних і аморфних речовин. Анізотропія кристалів. Основні поняття кристалофізики. Елементи симетрії кристалічних многогранників. Теореми про сполучення елементів симетрії. Одиничні напрямки. 32 класи симетрії. Розподіл кристалів за сингоніями.
18. Методи кристалографічного індексуваня
Символи вузлів, напрямків і площин в кристалічних структурах, взаємозв’язок між ними. Морфологія кристалів. Прості форми та їх комбінації. 47 типів простих форм та їх розподіл за сингоніями.
19. Елементи симетрії кристалічних структур
Гратка Браве та її базис. Просторові та точкові групи симетрії. Пряма та обернена гратка. Радіус-вектор оберненої гратки. Міжплощинні віддалі в кристалічних структурах. Матриці симетричних перетворень. Точкові групи.
20. Класифікація кристалів за типом хімічного зв’язку
Іонний, ковалентний, металічний і Ван-дер-ваальсівський зв’язок в кристалічних структурах. Однокомпонентні системи. Атомний, іонний і ковалентний радіуси. Координаційне число. Типи пустот в кристалах.
21. Класифікація дефектів кристалічної структури
Дислокації в кристалах. Вектор Бюргерса. Густина і енергія дислокацій. Методи їх виявлення. Дислокації в кристалах напівпровідників. Лінії та напрямки ковзання.
22. Рентгеноструктурний аналіз полікристалів
Метод порошків. Особливості аналізу з використанням камери Дебая і дифрактометра. Розрахунок структури. Структурний фактор, правила затухання, визначення типу комірки Браве. Надструктурні лінії.
^ II. Фізика напівпровідників і діелектриків
1. Багаточастинкові термодинамічно рівноважні системи їх важливі властивості. Статистичні розподіли Гіббса. Статистична сума для одноатомного ідеального газу з постійним числом частинок та його властивості. Канонічний розподіл Гіббса і розподіли Максвелла. Елементарна модель кристала. Статистична сума (класична) для кристала. Елементи квантової статистичної термодинаміки простих кристалів. Великий канонічний розподіл Гіббса. Хімічний потенціал. Розподіли Фермі-Дірака, Бозе-Ейнштейна.
2. Термодинамічні властивості газу носіїв зарядів в кристалах. Теплове випромінювання тіл. Кінетичні властивості кристалів. Елементи теорії кінетичних властивостей кристалів. Узагальнені рівняння електропровідності та теплопровідності. Загальні формули кінетичних властивостей кристалів. Закон дисперсії носіїв зарядів та його основні властивості. Метод ефективної маси. Локальні енергетичні рівні домішкових атомів. Донори і акцептори.
3. Властивості носіїв зарядів в кристалі. Зони Бриллюена. Параболічний закон дисперсії. Густина енергетичних станів. Концентрація носіїв зарядів в кристалах та їх ступень виродження. Закон діючих мас. Рівняння нейтральності. Рівняння нейтральності в умовах екранування домішків. Хвильові функції домішкових атомів. Мілкі локальні енергетичні рівні домішкових атомів.
4. Розсіювання носіїв зарядів на дефектах кристалічної ґратки. Кінетичні властивості ізотропних кристалів. Кінетичні властивості кристалів в слабому магнітному полі. Кінетичні властивості кристалів в сильному магнітному полі. Теоретичний аналіз актуальних властивостей кристалів. Властивості кристалів у випадку змішаної провідності.
^ III. Твердотільна електроніка
1. Предмет дисциплiни i її завдання.
Основні етапи розвитку електронiки; сучасний стан твердотiльної електронiки. Загальнi особливостi напiвпровiдникових мiкроелектронних приладiв. Класифiкацiя напiвпровiдникових приладiв,i елементiв iнтегральних схем.
2. Фізика контактних явищ в напівпровідниках.
Утворення i дiаграма енергетичних зон електронно-дiркового переходу (р-п-переходу). Висота потенцiйного бар'єру i контактна рiзниця потенцiалiв. Типи р-п-переходiв за розподiлом концентрацiї домiшок.
3. Розподiл напруженостi електричного поля i потенцiалу для рiзкого i плавного р-п-переходу.
Визначення ширини р-п-переходiв. Бар'єрна ємнiсть р-п-переходу, як прояв струмiв змiщення. Спiввiдношення для визначення бар'єрної ємностi р-п-переходiв. Використання ВФХ для визначення контактної рiзницi потенцiалiв i розподiлу домiшок в переходi.
4. Граничнi умови для концентрацiї неосновних носiїв заряду в p-n-переходi.
Iнжекцiя та екстакцiя носiїв заряду. Контакт двох напiвпровiдникiв з однаковим типом електропровiдностi. (n-n+- i p-p+ переходи). Фiзичнi явища в гетеропереходах. Енергетична дiаграма гетеропереходу.
5. Фiзичнi основи контакту метал-напiвпровiдник.
Дiаграма енергетичних зон переходу метал-напiвпровiдник. Вольт-амперна характеристика контакту метал-напiвпровiдник. Особливостi ВАХ реальних контактiв метал-напiвпровiдник.
6. Фiзичнi процеси в структурах метал-дiелектрик напiвпровiдник.
Iдеалiзована МДН-структура. Фiзичнi явища в приповерхневiй областi напiвпровiдника при прикладаннi напруги до МДН-структури. Енергетична дiаграма i розподiл зарядiв. Ємність МДН структури.
7. Напiвпровiдниковi дiоди.
Стацiонарний режим роботи напiвпровiдникового дiода. Фiзичнi фактори, якi визначають постiйнi прямi i зворотнi струми через дiод з р-п-переходом. Iнжекцiя i екстракцiя неосновних носiїв заряду. Вивiд рiвняння ВАХ iдеального р-п-переходу.
8. Вiдхилення ВАХ напiвпровiдникового дiода вiд iдеальної моделi.
Вплив генерацiї i рекомбiнацiї носiїв заряду в ОПЗ р-п-переходу на ВАХ дiода. Вплив товщини бази дiода на його ВАХ. Фiзичнi процеси в дiодах при великих прямих струмах.
9. Нестацiонарнi фiзичнi процеси в напiвпровiдникових дiодах.
Процеси в дiодах за малого перiодичного сигналу. Дифузiйна ємнiсть. Еквiвалентна схема дiода. Поняття про перехiднi процеси напiвпровiдникових дiодiв.
10. ВАХ напiвпровiдникового дiода пiд час пробою p-n-переходу.
Тунельний, лавинний та тепловий пробiй дiода. Особливостi лавинного пробою планарних дiодiв.
11. Напiвпровiдниковi прилади з використанням мiждоменного переходу носiїв заряду.
Принцип дiї, властивостi i параметри генераторiв Ганна. Оцiнка часу формування i прольоту домена.
12. Тунельнi i оборотнi дiоди: параметри, властивостi, еквiвалентна схема.
ВАХ тунельного дiода на основi зонної дiаграми. Частотнi властивостi тунельних дiодiв.
13. Принцип дiї i основнi характеристики лавинно-прольотних дiодiв.
Стабiлiтрони. Стабiстори. Варiкапи. Фiзичнi процеси якi визначають частотнi властивостi варiкапiв.
14. Терморезистори. ВАХ термiстора в параметричному видi.
Позистори. Варiстори. ВАХ варiстора iз карбiду кремнiю. Аналiз системи рiвнянь для ВАХ варiстора.
15. Напiвпровiдниковi гальваномагнiтнi прилади.
Магнiторезистори. Тензорезистори i тензодатчики. Основнi характеристики i параметри.
16. Бiполярнi транзистори.
Фiзичнi основи бiполярних транзисторiв. Структура і основнi режими роботи транзистора. Основнi фiзичнi процеси в бездрейфовому транзисторi. Схеми ввiмкнення транзисторiв. Розподiл концентрацiї неосновних носiїв заряду i струмiв при постiйному змiщеннi переходiв.
17. Динамiчнi параметри і статичнi характеристики транзистора.
Ефективнiсть емiтера. Коефiцiєнт переносу бази з врахуванням поверхневої рекомбiнацiї носiїв заряду. Коефiцiєнт пiдсилення за струмом в схемi з спiльною базою.
18. Типи статичних характеристик транзистора.
Характеристичнi струми. Статичнi характеристики транзистора в схемi з спiльною базою i з спiльним емiтером. Сiмейство вхiдних i вихiдних статичних характеристик.
19. Еквiвалентнi схеми i характеристичнi параметри транзисторiв.
Транзистор як лiнiйний чотирьохполюсник. Т-подiбна еквiвалентна схема транзистора. Розрахунок опорiв Т-подiбної еквiвалентної схеми транзистора для низьких частот.
20. Залежнiсть параметрiв транзистора вiд режимiв роботи.
Особливостi роботи транзистора при високих рiвнях iнжекцiї i великих струмах.
21. Вплив температури на параметри транзисторiв.
Граничнi режими роботи транзистора. Шуми в транзисторах.
22. Перехiднi процеси в бiполярних транзисторах.
Транзистор в режимi перемикання. Перехiднi процеси в транзисторному ключi з спiльною базою. Розрахунок часу перемикання транзистора.
23. Частотнi властивостi транзистора.
Фiзичнi явища, якi обмежують дiапазон робочих частот транзистора. Методи пiдвищення робочих частот транзистора.
24. Аналiз процесiв в транзисторах з полем в базовiй областi.
Дрейфовий транзистор. Порiвняння параметрiв бездрейфового та дрейфового транзисторiв.
25. Тиристори.
Структура i рiзновидностi тиристорiв. Принцип дiї і основнi характеристики тиристорiв. Способи ввiмкнення тиристора. Перехiднi процеси при ввiмкненнi i вимкненнi тиристора.
26. Польові транзистори і прилади із зарядовим зв’язком.
Польовий транзистор iз затвором Шотткi. Структура і принцип дiї. Статичнi характеристики. Польовий транзистор iз затвором Шотткi i гетеропереходом.
27. Польовий транзистор з керуючим p-n-переходом.
Структура i принцип дiї польового транзистора з керуючим p-n-переходом.
28. Польовий транзистор зi структурою метал-напiвпровiдник.
Структура i принцип дiї МДН-транзистора. Статичнi характеристики МДН-транзистора. Розрахунок вихiдних статичних характеристик МДН-транзистора.
29. Параметри МДН-транзистора.
Еквiвалентна схема I частотнi властивостi МДН-транзистора. Вплив радiацiйного випромiнювання на властивостi МДН-транзисторiв. Порiвняльнi характеристики польових транзисторiв.
30. Структура i принцип дiї приладiв з зарядовим зв'язком (ПЗЗ).
Формування потенцiальних ям в секцiї переносу ПЗЗ пiд впливом зовнiшнього електричного поля. Поверхневi i об'ємнi канали переносу інформаційного заряду.
^ IV. Технологічні основи електроніки
1. Мета та змiст дисципліни. Загальна характеристика чистоти речовини. Класифікація високо чистих речовин
Мета та змiст дисципліни. Загальна характеристика чистоти речовини. Класифікація високо чистих речовин.
^
2. Основи процесів розділення та очищення матеріалів
Загальна характеристика процесів розділення і очищення. Сорбційні процеси розділення речовин. Процеси рідинної екстракції. Кристалізаційні процеси очищення речовин. Процеси очищення речовин перегону через газову фазу. Очищення речовин з допомогою хімічних транспортних реакцій. Електрохімічні процеси розділення та очищення речовин.
3. Підготовка основних та допоміжних матеріалів напівпровідникового виробництва
^
Підготовка основних та допоміжних матеріалів напівпровідникового виробництва
4. Технологія отримання полікристалічних напівпровідникових матеріалів
Отримання особливо чистого полікристалічного германію. Отримання особливо чистого полікристалічного кремнію. Синтез отримання полікристалічних сполук III-V, II-VI.
^
5. Основні процеси гетерогенних хіміко-технологічних систем
Процеси масопередачі. Процеси теплопередачі. Процеси тепло – і масопередачі за участі фазових переходів. Динамічний, дифузійний та тепловий примежові шари у процесах конвективного тепло – і масообміну. Природно-конвекційні процеси. Хімічні процеси.
^
6. Фізико-хімічні основи процесів затвердіння.
Утворення кристалічних зародків та склування. Зародження рідких крапель з перенасиченої пари. Гомогенне зародкоутворення у рідкій фазі. Гетерогенне утворення центрів нової фази.
7. Технологія отримання монокристалів напівпровідникових та діелектричних матеріалів.
Механізм і кінетика росту кристалів. Структура поверхонь розділення. Виникнення сегрегації домішок при кристалізації з розплаву на прикладі фазової діаграми бінарної системи. Метод хімічних транспортних реакцій. Метод вирощування монокристалів з розчину. Метод Чохральского. Метод спрямованої кристалізації розплавів. Метод зонної плавки.
^ V. Фізико-технологічні основи великих інтегральних схем
1. Вступ до курсу. Предмет і задачі курсу. Основні поняття і визначення
Вступ до курсу. Предмет і задачі курсу. Основні поняття і визначення.
2. Загальна характеристика технологічного ланцюжка промислового виготовлення зінтегрованих мікросхем
Планарна технологія. Етапи технології виготовлення ЗіМС: отримання вихідних пластин; формування шарів із заданими властивостями; формування рисунків, що забезпечують відтворення топології ЗіМС на поверхні пластин; зборка і монтаж ЗіМС.
3. Технологія створення біполярного транзистора і біполярних ЗіМС
Біполярний n-p-n і p-n-p транзистор; виготовлення одиничного транзистора; виготовлення мікросхеми з двох транзисторів; способи електричної ізоляції транзисторів у біполярній мікросхемі; промислове виробництво біполярних ЗіМС.
4. Технологія створення ЗіМС на польових транзисторах
Польові n- і p-канальні МОН-транзистори; послідовність технологічних операцій виготовлення МОН-транзистора; порівняння технології створення зінтегрованих мікросхем на польових і біполярних транзисторах; комплементарні МОН зінтегровані мікросхеми; використання двоокису кремнію і нітриду кремнію в технології виготовлення МОН зінтегрованих мікросхем.
5. Напівпровідникові матеріали для зінтегрованих мікросхем. Кремній як основний матеріал для великих зінтегрованих мікросхем
Напівпровідники, які використовуються у промисловій технології створення ЗіМС. Кремній як матеріал для ЗіМС: поширення в природі; важливі параметри; кристалічна структура і характер хімічного зв’язку; зонна структура; технологія вирощування; основні легуючі і фонові домішки.
6. Технологія виготовлення та обробки підкладок для зінтегрованих мікросхем.
Підкладки для ЗіМС: варіанти класифікації; технологічні етапи виготовлення: різка зливків, шліфовка, поліровка, відмивання, просушування; параметри якості обробки підкладок; розділення пластин на окремі мікросхеми.
7. Термічне окислення кремнію
Спонтанне окислення кремнію; цілеспрямоване формування тонких шарів двоокису кремнію; активне і пасивне окислення; етапи і кінетика процесу окислення кремнію; модель Діла і Гроува; закон Генрі; формування окисного шару за швидкої і повільної дифузії; швидкість росту окисного шару; лінійний і параболічний закони окислення; окислення в сухому і вологому кисні; енергія активації процесу окислення; труднощі моделі Діла і Гроува; використання хлористого водню в процесах формування окисних шарів кремнію; хімічне осадження плівок SiO2 з газової фази. Формування чужорідних діелектричних плівок на пластинах кремнію і їх використання.
8. Літографія в технології виготовлення зінтегрованих мікросхем
Літографія як процес створення захисної маски, необхідної для локальної обробки напівпровідникової пластини; різні види літографії; фотолітографія; реалізація процесу фотолітографії; фотошаблони; фоторезисти позитивні і негативні; фотохімічні закони, які управляють процесами, що протікають у фоторезистах; чутливість і роздільна здатність фоторезисту; послідовність етапів фотообробки; основні методи суміщення і узгодження шаблонів і підкладки; експозиція; процеси проявлення і травлення; вологе хімічне і сухе плазмове травлення; ізотропне й анізотропне травлення; системи багатошарових резистів; електронна літографія; рентгенівська літографія.
9. Дифузія в технології виготовлення зінтегрованих мікросхем
Дифузія і її призначення в технології ЗіМС; механізми дифузії; закони дифузії Фіка; дифузія з нескінченного і обмеженого джерела; загінка і розгонка домішки; концентраційні профілі домішок в підкладці після процесів загінки і розгонки; вплив різних технологічних факторів на процеси дифузії; дифузанти для формування легованих шарів кремнію; особливості процесів послідовної дифузії; дифузія, прискорена окисленням.
10. Іонна імплантація в технології виготовлення зінтегрованих мікросхем
Іонна імплантація і її призначення в технології ЗіМС; формування іонних пучків; іонна доза, довжина і проекція пробігу іона; профіль розподілу домішки і її концентрація за іонної імплантації; розподіли Гауса і Пірсона; каналювання високоенергетичних іонів; закономірності гальмування імплантованих іонів; основні механізми втрат енергії імплантованих іонів при гальмуванні; теорія Ліндхарда, Шарффа, Шіотта; дефектоутворення в процесі імплантації; критична доза імплантації для утворення аморфного шару; високотемпературний відпал і його роль у процесах обробки пластин імплантацією.
11. Процеси епітаксії в технології виготовлення зінтегрованих мікросхем. Осадження полікристалічного кремнію
Епітаксійні шари в технології виготовлення ЗіМС: причини і наслідки використання; вирощування з газової фази відновленням тетрахлориду кремнію і піролізом силану; швидкість епітаксії; розподіл легуючих домішок. Вирощування, властивості і застосування полікристалічних шарів кремнію.
12. Металізація в технології виробництва зінтегрованих мікросхем. Виготовлення міжелементних з’єднань та контактів
Призначення і вимоги до металізації; методи отримання металевих плівок на кремнієвих пластинах; алюміній як основний матеріал для металізації в технології кремнієвих ЗіМС, його переваги і недоліки; проблеми багаторівневої комутації.
13. Методи зборки та герметизації зінтегрованих мікросхем
Поділ пластин на мікросхеми і їх сортування; монтаж кристалів; типи корпусів і технології їх виготовлення; герметизація; особливості зборки швидкодіючих ЗіМС і мікропроцесорів.
14. Новітні розробки в технології виготовлення зінтегрованих мікросхем
Досягнення останніх років у технології виготовлення зінтегрованих мікросхем різного функціонального призначення.
^ VI. Фізика лазерів
1. Відкриті оптичні резонатори
Типи відкритих оптичних резонаторів. Особливості відкритих оптичних резонаторів. Добротність оптичних резонаторів. Багатошарові діелектричні дзеркала. Переваги та недоліки багатошарових діелектричних дзеркал. Скалярна модель конфокального резонатора. Розподіл коливань поля на дзеркалах конфокального резонатора. Поздовжні та поперечні моди конфокального резонатора. Методи та схеми селекції поздовжніх та поперечних моди під час лазерної генерації. Одномодова та багатомодова лазерна генерація.
2. Властивості лазерного променя
Поширення гауссівського лазерного променя у просторі. Ближня та дальня зона. Розбіжність лазерного променя. Часова когерентність електромагнітної хвилі та лазерного променя. Дослід Майкельсона. Просторова когерентність електромагнітної хвилі та лазерного променя. Дослід Юнга. Енергетичні, поляризаційні та спектральні характеристики лазерного променя.
3. Кінетична теорія лазерної генерації
Кінетичні рівняння для 4-рівневого лазера та їх фізичний зміст. Зв'язок між вихідною потужністю лазера та кількістю фотонів в резонаторі. Особливості моделі генерації 3- рівневого лазера. Теорія безперервного режиму лазерної генерації. Критична та стаціонарна інверсія. Диференціальний коефіцієнт корисної дії безперервного лазера. Теорія нестаціонарного режиму лазерної генерації. Формування лазерних імпульсів методом модуляції добротності та модуляції підсилення. Методи модуляції добротності резонатора для формування лазерних імпульсів. Електрооптичні та механічні модулятори добротності. Активні та пасивні методи модуляції добротності резонатора для формування лазерних імпульсів. Акустооптичні та пасивні модулятори добротності. Аналіз режимів лазерної генерації при модуляції добротності. Формування лазерних імпульсів методом модуляції підсилення. Формування імпульсних лазерних променів методом синхронізації поздовжніх мод. Тривалість лазерного імпульса. Синхронізація поздовжніх мод для випадку неоднорідного розподілу мод. Лазерні системи з синхронізацією мод. Активні та пасивні методи синхронізації мод.
4. Твердотілі лазери
Схеми оптичної накачки твердо тільних лазерів. ККД оптичної накачки. Електричні схеми живлення ламп оптичної накачки. Основні активні середовища для твердотільних лазерів. Вимоги до АС ТТ лазерів. Класифікація АС ТТ лазерів та їх особливості. Термомеханічні та термооптичні властивості активних середовищ для твердо тільних лазерів. Енергетичні рівні основних активаторів в кристалічних матрицях ТТ лазерів. Розчеплення рівнів внаслідок спін-орбітальної взаємодії та дії кристалічного поля. Енергетична структура, основні характеристики та параметри рубінових лазерів. Енергетична структура, основні характеристики та параметри неодимових лазерів.
5. Напівпровідникові лазери
Загальні відомості про напівпровідникові лазери. Принцип роботи напівпровідникових лазерів. Фізичні властивості та енергетична структура напів-провідників. Невироджені, вироджені та сильно вироджені напівпровідники. Напівпровідникові лазери на гомопереходах. Енергетична структура, принцип роботи та основні характеристики. Напівпровідникові лазери на подвійних гетеропереходах. Енергетична структура, принцип роботи та основні характеристики. Модель генерації напівпровідникових лазерів. Оцінки основних характеристик і параметрів напівпровідникових ДГ-лазерів.
^ VII. Електронні системи
1. Вступ до дисципліни
Завдання курсу та організація навчального процесу.
2. Основи теорії інформації
Інформаційні процеси в діяльності людини та в електронних системах. Предмет вивчення теорії інформації. Визначення інформації. Інформація, повідомлення, сигнали, події. Форми інформації. Оцінка кількості інформації. Підходи до обчислення кількості інформації. Міри інформації та одиниці вимірювання кількості інформації. Ентропійна оцінка кількості інформації. Властивості ентропії дискретних джерел інформації. Взаємна інформація та її властивості. Ентропія неперервних повідомлень. Диференціальна ентропія та її властивості. Взаємна інформація в неперервних повідомленнях. Епсилон-ентропія.
3. Види сигналів
Сигнал як фізичний носій інформації. Детерміновані та випадкові сигнали. Елементарні сигнали. Часове та частотне представлення сигналів. Енергетичне тлумачення спектру сигналу. Поняття спектральної ширини сигналу. Характеристики випадкових процесів. Стаціонарні та ергодичні випадкові процеси. Властивості кореляційної функції стаціонарного процесу. Дискретизація повідомлень. Задачі та види дискретизації. Квантування неперервного сигналу по часу. Теорема Котельнікова, її значення та обмеження.
4. Канали зв’язку
Поняття каналу зв’язку. Види та моделі каналів зв’язку. Види впливів, що зазнає сигнал в каналах зв’язку, їх природа і моделі. Властивості шумів. Закон Найквіста. Інформаційна оцінка джерела інформації. Продуктивність джеререла інформації. Надлишковість джерел інформації. Максимальна продуктивність дискретного та неперервного джерела. Інформаційна ємність сигналу. Швидкість передачі інформації. Поняття пропускної здатності каналу зв’язку. Пропускна здатність дискретних та неперервних каналів зв’язку. Теореми Шенона.
5. Основи теорії кодування
Задачі теорії кодування. Основні поняття. Види та класифікації кодів. Оптимальне кодування. Реалізація оптимальних кодів на прикладі алгоритмів Хафмена та Фено. Оцінка ефективності коду та граничні можливості оптимального кодування. Основні поняття та принципи завадостійкого кодування. Виявляюче кодування та виявляюча здатність коду. Декодування з корекцією по принципу найбільшої правдоподібності. Проблеми реалізації завадостійких кодів. Систематизація кодів. Лінійні коди та їх властивості. Найпростіші лінійні коди.
6. Основи теорії передачі та прийому сигналів
Представлення дискретної інформації сигналами. Задача розпізнавання сигналів дискретних повідомлень. Типові набори завадостійких сигналів. Задачі та суть оптимального прийому дискретних повідомлень. Критерії оптимального прийому. Реалізація алгоритмів оптимального прийому. Оцінка потенційної завадостійкості оптимального прийому дискретних сигналів. Модуляція як спосіб кодування неперервних повідомлень. Види модуляції. Амплітудна модуляція, її особливості, види, реалізація та застосування. Кутові методи модуляції. Особливості фазової та частотної модуляції, їх реалізація та застосування. Основні види імпульсної модуляції, їх загальна характеристика та методи реалізації. Геометрична інтерпретація модульованих сигналів. Зв’язок завадостійкості сигналу з параметрами модуляції. Прийом модульованих гармонічних коливань. Приймачі неперервних повідомлень. Завадостійкість різних видів модуляції. Цифрові методи передачі неперервних повідомлень. Види та особливості кодово-імпульсної модуляції. Багатоканальні системи передачі інформації. Умови розділення багатоканального сигналу на канальні складові. Види ущільнення каналів.
7. Загальні уявлення про системи
Типи електронних систем, класифікація, структура та зарактеристики. Основні властивості систем. Системоутворюючі властивості. Поведінка та функціонування систем. Параметри електронних систем, їх статистичні та динамічні характеристики. Системний підхід та його база. Аналіз та синтез електронних систем. Задачі та методи проектування електронних систем. Математичні моделі систем та їх класифікація. Функціональні елементи електронних систем. Передаточна та перехідні функції. Еквівалентні перетворення сигнальних кіл. Динамічне моделювання електронних систем. Основи теорії управління та регулювання. Суть задач управління та регулювання. Математичні моделі управляючих та регулюючих систем. Реалізація задач управління та регулювання в автоматизованих електронних системах. Елементи теорії стійкості систем регулювання.
8. Пристрої відбору інформації
Функції первинних та вторинних перетворювачів. Види класифікацій давачів інформації. Генераторні та параметричні давачі інформації. Вимоги до давачів інформації та їх характеристики. Динамічні характеристики давачів. Інформаційні характеристики давачів.
9. Пристрої реєстрації інформації
Види носіїв інформації та їх характеристика. Способи реєстрації інформації та їх характеристики. Магнітний запис інформації, його види та характеристики. Електронні запам’ятовуючі пристрої. Кодування інформації в реєструючих та запам’ятовуючих пристроях. Пристрої зчитування інформації. Задача розпізнавання образів.
10. Пристрої відображення інформації
Проблема відображення інформації як задача інженерної психології. Класифікація пристроїв відображення інформації (ПВІ). ПВІ дискретної інформації, їх види та порівняльні характеристики. ПВІ на електронно-променевих трубках. Способи формування зображень та види кодування візуальної інформації.
11. Передача зображень
Задача передачі кольорового зображення. Принципи передачі інформації про колір в телевізійних системах. Телевізійний сигнал як сигнал багатоканальної системи передачі інформації. Системи цифрового телебачення. Зображення в комп’ютерно-орієнтованих технологіях.
12. Оптичні системи передачі інформації
Загальні відомості про волоконно-оптичні лінії зв’язку (ВОЛЗ). Класифікація ВОЛЗ. Методи ущільнення каналів у ВОЛЗ. Компоненти ВОЛЗ. Особливості шумів та спотворень сигналів у ВОЛЗ. Проблеми та перспективи ВОЛЗ. Системи лазерного зв’язку та локації, їх характеристика, переваги і недоліки.
13. Сучасні системи комунікацій
Тенденції та темпи розвитку. Модемний зв’язок. Факсимільний зв’язок. Системи відеотекст та телетекст. Комп’ютерні мережі та використання їх для комунікацій.
^ VIII. Інформатика
1. Основи MS-DOS
Початкове і повторне завантаження DOS. Системне запрошення. Прогляд змісту каталога. Зміна каталога. Створення і знищення каталога. Зміна дисковода. Перейменування каталога. Дерево каталогів. Створення і редагування файла. Перейменування файла. Знищення файла. Злиття файлів. Копіювання файлів. Повне ім’я каталога і файла. Типи файлів. Зарезервовані імена файлів. Відновлення стертих файлів. Використання ключів в командах DOS. Використання довідкової інформації DOS. Стирання дерева каталогів. Копіювання дерева каталогів. Файли та каталоги на дисках. Повне найменування файла. Файлова структура диска.
2. Арифметичні основи роботи ПК
Системи числення. Двійкова, вісімкова, десяткова і шістнадцяткова системи. Одиниці вимірювання інформації. Таблиця розміщення файлів (ТРФ або FAT). Механізм доступу до файлів з використанням FAT.
3. Внутрішня і зовнішня пам’ять ПК
Звичайна, верхня і розширена пам’ять ПК. Дискети і тверді диски. Характеристики дисків: кластер, блок, сектор, доріжка, циліндр. Форматування дисків і дискет. Відновлення інформації, стертої при форматуванні. Утиліти оптимізації дисків SpeeDisk та ScanDisk у середовищі DOS.
4. Пакетні файли і конфігурування системи ПК
Внутрішні команди MS-DOS для створення пакетного файла. Створення діалогових командних файлів. Файл Autoexec.bat. Команди файла Config.sys і конфігурування системи ПК. Редагування файла Config.sys. Конфігурування апаратних засобів ПК. Приклади файлів Config.sys. Запуск прикладних програм з файла Autoexec.bat.
5. Програмні засоби ПК
Кодова таблиця ПК. Архівування файлів. Програми WinRar та WinZip. Опції команд. Текстові процесори (редактори). Створення та редагування файлів.
6. Програмні оболонки Volkov Commander та Norton Commander
Меню. Команди для лівої і правої панелей. Дії над файлами і каталогами. Команди, які підтримують меню користувача і файли розширень. Створення головного і локального меню VC та NC.
7. Операційна система Windows 98 / 2000 / XP
Основні елементи екранного інтерфейсу. Вікно My computer. Програма Explorer. Меню Start. Запуск програми за допомогою меню Start. Запуск програми за допомогою ярлика на робочому столі Windows. Створення ярликів для запуску програм. Запуск програми за допомогою кнопки. Створення кнопки. Управління файлами за допомогою Провідника. Перегляд файлів і папок. Управління файлами і папками. Створення і видалення папок і файлів. Відновлення видалених файлів. Пошук папок і файлів. Перегляд і зміна властивостей файла і папки.
8. Прикладні програми Windows 98 / 2000 / XP
Текстові редактори Notepad i Wordpad. Графічний редактор Paint. Обмін даними між різними прикладними програмами. Технологія OLE. Створення складних документів за допомогою OLE. Короткий зміст пакета прикладних програм MS Office. Робота з дисками і дисководами. Текстовий редактор MS Word. Програма обробки електронних таблиць MS Excel. Система управління базами даних MS Access. Програма створення ілюстрацій і рекламних презентацій PowerPoint.
9. Комп’ютерні віруси та антивірусні програми
Комп’ютерні віруси. Типи та структура. Класифікація засобів захисту. Методика використання засобів захисту. Антивірусні програми в середовищі Windows (Antiviral Toolkit Pro v3.5.1.1, AVG Anti Virus System 6.0, BlackICE Defender 2.1, Command Sytem Central 1.07.2, Dr Solomons Anti-Virus 8.5, Dr Solomons VirusScan v4.5, Doctor Web 4.21, Kaspersky AVP for BSDi Unix v3.0.132, Kaspersky AVP for FreeBSD v3.0.133, McAfee Firewall v2.1, McAfee VirusScan 5.11, Norton Antivirus 2001 v7.0 WiN9XME, Norton Antivirus 2001 v7.00 32 43 WinNT, Norton AntiVirus for Gateways v2.1 WinNT2K, Panda Antivirus Platinum v6.19, Panda Security v3.0, Trojan Remover v3.4).
10. Апаратна частина та технічні засоби ПК
Конфігурація та різновиди ПК. Компоненти ПК. Системний блок ПК, співпроцесор. Пам’ять. Інтерфейс. Контролери. Блоки керування. Основні характеристики. Пристрої введення та виведення інформації. Клавіатура, функціональні та керуючі клавіші. Дисплеї, відеоадаптери. Текстовий та графічний режим дисплея. Принтери, графопобудовувачі (плоттери), модеми.
11. Застосування комп’ютера для розв’язання інженерно-технічних задач у середовищі MS-DOS та Windows
Мова програмування Фортран. Основні можливості мови Фортран і порядок виконання програм. Фортран -мова програмування високого рівня для інженерних та науково-технічних розрахунків. Основні етапи розвитку мови. Фортран у середовищах MS DOS та Windows. Можливості мови. Порівняння з іншими мовами програмування. Редагування і компілювання, компонування, завантаження і виконання програми. Типи даних і оператори. Оголошення типів даних. Введення-виведення даних. Фіксована, вільна та змішана форма програми. Оператори. Арифметичні оператори. Стандартні функції. Арифметичні вирази. Пріоритет операцій. Символьні дані. Комплексні числа. Дані подвійної точності. Комплексні числа подвійної точності. Стандартні функції для даних подвійної точності. Логічні змінні і операції. Операції відношення. Логічні вирази. Пріоритет операторів. Форматне введення-виведення. Виведення даних у файл та введення з файла. Оператори управління. Умовний оператор IF та його різновиди. Блоковий оператор IF. Складений блоковий оператор IF. Цикли. Вкладені цикли. Індексовані змінні. Оголошення масивів. Введення-виведення масивів. Операції над векторами і матрицями. Обчислення векторних і матричних виразів. Підпрограми. Оператор-функція. Підпрограма-функція. Підпрограма. Блоки спільної пам’яті Common. Програмна одиниця Block Data. Модулі у найновіших версіях фортрана. Формальні і фактичні параметри. Обмін даними між програмними одиницями. Проект із кількох програмних одиниць. Тестування і налагодження програми. Типи помилок і їх виправлення. Використання довідкової бази даних. Функції та підпрограми бібліотеки MS IMSL.
12. Елементи мови
Елементи і об’єкти програми. Символи мови Fortran 90. Формат програми. Вільна і фіксована форми запису програми. Консольний проект. Створення проекта в середовищах Compaq Visual Fortran (CVF) та Fortran Power Station (FPS). Дії над проектом. Файли з текстами програм. Лексеми. Типи даних. Оператори. Імена. Операції: арифметичні, логічні, порівняння. Ініціалізація змінних і констант. Присвоєння. Просте введення / виведення. Правила введення. Введення з текстового файла. Виведення на принтер.
13. Оператори управління
Програмування розгалужень. Оператор безумовного переходу go to. Арифметичний умовний оператор if. Оператор призначення переходу і оператор переходу за призначенням. Обчислюваний оператор переходу. Операції відношення. Логічні операції. Логічні вирази. Логічні оператори присвоєння. Логічний умовний оператор if. Оператори паузи і закінчення роботи програми. Пустий оператор. Оператор завершення програми. Алгоритм і програма. Базові структури алгоритмів. Блок операторів і конструкцій. Розгалуження. Блоковий оператор if. Складений блоковий оператор if. Конструкція select case. Цикли DO ENDDO. Цикли DO ENDDO. Оператори EXIT і CYCLE. Цикли з умовою ^ DO WHILE ENDDO. Вкладені цикли.
14. Масиви
Поняття масиву. Оголошення масиву. Статичні масиви. Елементи масиву. Фрагмент масиву. Присвоєння масивів. Вибіркові дії над масивом. Маскування присвоєння. Оператор і конструкція WHERE. Оператор і конструкція FORALL. Динамічні масиви. Атрибути
POINTER і ALLOCATABLE. Оператори ALLOCATE і DEALLOCATE. Перетворення масивів.
15. Організація даних
Типи даних. Оператори оголошення типів даних. Оголошення даних цілого, дійсного, комплексного і логічного типів. Правила замовчання типів даних. Зміна правил замовчання. Константи та найменовані константи. Цілі, дійсні, комплексні, логічні та символьні константи. Задання найменованих констант. Оператор PARAMETER. Ініціювання значень змінних. Оператор DATA. Символьні дані і дії над ними. Похідні типи даних. Оголошення даних похідних типів. Ініціалізація і присвоєння записів. Конструктор похідного типу. Присвоєння значень компонентам запису. Надання присвоєнь записам. Вирази похідних типів. Запис як параметр процедури. Запис як результат функції. Структури і записи.
16. Вбудовані процедури
Види вбудованих процедур. Вживання ключових слів. Родові і специфічні імена. Значення функцій. Елементні функції перетворення типів даних. Елементні числові функції. Обчислення максимуму і мінімуму. Математичні елементні функції. Функції для масивів. Довідкові функції для довільних типів. Довідкові числові функції і функції перетворення. Елементні функції отримання даних про компоненти представлення дійсних чисел. Перетворення для параметра різновиду. Процедури для роботи з бітами. Символьні функції. Процедури для роботи з пам’яттю. Перевірка кінця файла. Неелементні підпрограми дати і часу. Випадкові числа. Вбудована підпрограма CPU_TIME.
17. Програмні одиниці
Загальні поняття. Використання програмних одиниць у проекті. Робота з проектом у середовищах FPS та CVF. Головна програма. Зовнішні процедури. Внутрішні процедури. Модулі. Оператор USE. Атрибути PUBLIC і PRIVATE. Оператор заголовка процедури. Параметри процедур. Формальні і фактичні параметри. Вид зв’язку параметра. Явні і неявні інтерфейси. Перевантаження і родові інтерфейси. Асоціювання імен. Область видимості імен. Область видимості міток. Асоціювання пам’яті. Рекурсивні процедури. Формальні процедури. Оператор RETURN виходу з процедури. Оператор ENTRY додаткового входу в процедуру. Атрибути AUTOMATIC, SAVE, STATIC, VOLATILE. Чисті процедури. Елементні процедури. Операторні функції. Директива INCLUDE. Порядок операторів і директив.
18. Не форматне і форматне введення / виведення
Перетворення даних. Оператор FORMAT. Специфікації формату. Дескриптори перетворень. Задання формату в операторах введення / виведення. Списки введення / виведення. Узгодження списка введення / виведення специфікації формату. Коефіцієнт повторення. Реверсія формату. Дескриптори даних. Дескриптори управління.
19. Файли у Фортрані
Зовнішні і внутрішні файли. Позиція файла. Пристрій введення / виведення. Внутрішні файли. Зовнішні файли. Записи. Передавання даних з переміщенням в ньому і без. Позиція файла перед передаванням даних. Позиція файла після передавання даних. Двійкові послідовні файли. Не форматні послідовні файли. Текстові послідовні файли. Файли, приєднані для прямого доступу. Видалення записів із файла з прямим доступом. Вибір типу файла. Дії над зовнішніми файлами. Оператори BACKSPACE, REWIND, ENDFILE, OPEN, CLOSE, READ, ACCEPT, FIND, DELETE, UNLOCK, WRITE, PRINT, REWRITE,INQUIRE, EOF. Організація швидкого введення / виведення.
20. Основи мови C
Вступ.Змінні й арифметичні вирази. Інструкція for. Найменовані константи. Уведення-виведення символів. Копіювання файла. Підрахунок символів, рядків та слів. Масиви. Функції. Виклик аргументів за значенням. Символьні масиви. Зовнішні змінні й область видимості.
21. Типи, оператори і вирази
Імена змінних. Типи і розміри даних. Константи. Оголошення. Арифметичні оператори. Операторі порівняння і логічні оператори. Перетворення типів. Оператори інкремента і декремента. Побітові оператори. Оператори і вирази присвоювання.Умовні вирази. Пріоритет і черговість обчислень.
22. Оператори управління процесом обчислення
Інструкції і блоки. Конструкція if-else. Конструкція else-if. Перемикач switch. Цикли while і for. Цикл do-while. Інструкції break і continue. Інструкція goto і мітки. Інші засоби управління мови C.
23. Функції і структура програми
Основні відомості про функції. Функції, що повертають нецілі значення. Зовнішні змінні. Область видимості. Заголовкові файли. Статичні змінні. Регістрові змінні. Блокова структура. Ініціалізація. Рекурсія. Препроцесор мови C. Включення файла. Макрозаміна. Умовне компілюваня.
24. Вказівники і масиви
Вказівники і адреси. Вказівники і аргументи функцій. Вказівники і масиви. Арифметичні дії над адресами. Символьні вказівники і функції. Масиви вказівників, вказівники на вказівники. Багатовимірні масиви. Ініціалізація масивів вказівників. Вказівники і багатовимірні масиви. Аргументи командного рядка. Вказівники на функції. Складні оголошення.
25. Структури
Основні відомості про структури. Структури і функції. Масиви структур. Вказівники на структури. Структури з посиланнями на себе. Прогляд таблиць. Засіб typedef. Об’єднання. Бітові поля.
26. Уведення і виведення
Стандартне уведення-виведення. Форматне виведення (printf). Списки аргументів змінноі довжини. Форматне уведенняя (scanf).Доступ до файлів. Управління помилками (stderr і exit). Уведення-виведення рядків. Інші функції бібліотеки. Операції з рядками.Аналіз класу символів і перетворення символів. Функція ungetc.Виконання команд операцйної системи. Управління пам’яттю. Математичні функції. Генератор випадкових чисел.
^ IX. Аналогова схемотехніка
1. Загальна характеристика предмету
Основні аналогові функції.
2. Елементи схемотехніки аналогових інтегральних схем (АІС)
Загальні відомості про роботу біполярних та МОН транзисторів у режимі підсилення. Елементарні підсилювальні каскади. Каскади із спільним емітером та колектором. Складені транзистори. Обернений зв’язок в підсилювальних каскадах. Температурна стабілізація підсилювачів. Підсилювачі постійного струму. Диференційний каскад. Підсилювачі потужності, багатоступеневі каскади.
3. Операційні підсилювачі (ОП)
Схемотехнічні варіанти та будова ОП. Основні характеристики та параметри. Основні варіанти включення ОП для виконання аналогових функцій. Лінійні аналогові пристрої на основі операційних підсилювачів. Масштабуючі, диференцюючі та інтегруючі пристрої. Активні фільтри низьких частот. Підсилювачі струму.
4. Нелінійні перетворювачі електронних сигналів на основі операційних підсилювачів
Перетворювачі з логарифмічними та експоненціальними передавальними функціями. Аналогові перемножувачі. Перетворювачі частоти. Амплітудні та частотні модулятори та детектори. Автогенератори гармонічних коливань. Джерела живлення.
5. Аналогово-цифрові схеми
Аналогові комутатори та компаратори. Схемотехніка ЦАП та АЦП. Класифікація та параметри. Порівняння аналогових та цифрових методів обробки сигналів. Перспективи розвитку ЦІС та АІС.
^ X. Мікропроцесорна техніка
1. Введення в мікропроцесорну техніку.
Проблеми використання ЕОМ в системах управління процесами в реальному масштабі часу, в інформаційно-вимірювальних системах
2. Цифрові пристрої с "жорсткою" логікою.
Їх переваги і недоліки. Супернадвеликі інтегральні схеми (СНВІС). Мікропроцесор - цифровий пристрій на основі СНВІС з програмованою логікою.
3. Принципи роботи мікропроцесора (МП).
Мікропроцесорні системи. Основні визначення і класифікація. Місце мікропроцесорів в ієрархії засобів обчислювальної техніки.
4. Архітектура мікропроцесора
Поняття про архітектуру мікропроцесора. Виконання основних арифметичних і логічних операцій над даними, представленими в двійковому та двійково-десятковому кодах. Організація процеса обробки інформації в мікропроцесорі з одною, двума і трьома внутрішніми шинами, порівняльний аналіз. Організація керування процесом обробки інформації в мікропроцесорі. Мікропроцесори з фіксованою системою команд і з мікропрограмним керуванням, їх порявняльний аналіз. Схемотехнічні питання організації внутрішніх і зовнішніх шин мікропроцесорів і мікропроцесорних систем. Стекова пам'ять в мікропроцесорах і засоби її організації. Узагальнена схема мікропроцесора. Архітектурні особливості основних типів мікропроцесора. Організація 8-розрядного мікропроцесора з фіксованим набором команд.
5. Система команд мікропроцесора.
Класифікація команд мікропроцесора. Команди пересилок ("Регистр-регистр", "Память-регистр", "Ввід даних", "Вивід даних"). Команди арифметичних операцій. Команди логічних операцій. Команди передачі управління. Регіст ознак і його роль в організації умовних переходів. Спеціальні команди. Структура і формати команд. Засоби скорочення довжини команд мікропроцесорів
6. Види адресації, які використовуються в мікропроцесорних системах.
Безпосередня адресація. Пряма адресація. Непряма адресація. Відносна адресація. Особливості систем команд різноманітних мікропроцесорів. Система команд 8-розрядного мікропроцесора з фіксованим набором команд.
7. Керування мікропроцесорами з нарощуваною розрядністю.
Пристрої мікропрограмного управління. Складання мікропрограм. Макрокоманда - базова коман да мікропрограмованої мікро-ЕВМ. Організація інтерфейса в мікропроцесорах і мікропроцесорних системах
8. Поняття інтерфейса мікропроцесорної системи.
Функції інтерфейса, розподіл засобів інтерфейса між різними пристроями.
9. Організація зв'язку мікропроцесора з пам'яттю.
Способи обміну інформаціїю в мікропроцесорних системах. Програмно-керований обмін. Обмін даними в режимі "Переривання" і в режимі "Прямий доступ до памяті". Інтерфейс і проблема зовнішніх виводів. Паралельно-послідовна передача інформації і мультіплексування. Порівняльний аналіз деяких варіантів інтерфейса мікропроцесорних систем. Функціональне спряження компонентів мікро-ЕОМ.
10. Електричне спряження компонентів мікропроцесорних систем, які входять в один комплект або виконаних на основі різних технологій.
11. Інтерфейсний компонент сучасних мікропроцесорних комплексів (паралельний і послідовний периферійні адаптери, схема пріорітетного переривання, багаторежимний буферний регістр, шинні формувачі та інш.).
12. Система ввода-вивода мікропроцесорних систем
Склад и призначення периферійного обладнання мікропроцесорних систем. Зовнішні накоплювачі інформації. Технічні характеристики периферійних пристроїв.
13. Організація і програмне забезпечення мікропроцесорних систем.
Архітектура і способи організації МП. Синхронізація і початковий запуск мікропроцесорної системи.
14. Кодування мікрокоманд.
Запис і розміщення мікропрограм в памяті. Розвиток програмного забезпечення. Мова Асамблера.
15. Проблема програмного забезпечення мікропроцесорних систем і мікро-ЕОМ.
Редагуючі програми. Загрузчики. Відладочні програми. Засоби автоматизації програмування. Контроль правильності і якості програмного забезпечення. Інструментальні і програмні засоби відладки і тестування мікропроцесорних систем.