Рабочая программа по дисциплине: «Цифровые устройства и микропроцессоры» специальность: 230700 Сервис

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 38 практических (семинарских) занятий: 0 Елец – 200 г. Цели, задачи и место дисциплины Интегральные микросхемы. Простейшие логические элементы Методы прослеживания цифровых сигналов. Микросхемы мультиплексоров. Поиск неисправностей и проектирование цифровых устройств. Распределение часов курса по темам и видам работ. Цифровые сигналы и микросхемы. Тема 1. Цифровой и аналоговые сигналы. Тема 2. Интегральные микросхемы. Тема 3. Простейшие логические элементы. Тема 4.Генераторы. Тема 7. Счётчики. Тема 8. Методы прослеживания цифровых сигналов. Тема 9. Дешифраторы. Тема 10. Декадные счётчики. Тема 11. Устройства индикации. Тема 12. Микросхемы мультиплексоров. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине дн(М). В1 Цифровые устройства и микропроцессорные системы, 186.77kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Предпринимательская деятельность» для специальности, 122.54kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Менеджмент и маркетинг в сервисе» для специальности, 118.95kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Основы функционирования систем сервиса 2» (Электроника, 134.6kb.
• Цифровые устройства и микропроцессоры, 42.11kb.
• Типовая учебная программа образование высшее профессиональное бакалавриат цифровые, 79.04kb.
• «Цифровые устройства и микропроцессоры», 23.44kb.
• В. А. Климёнов 2010 г. Рабочая программа, 267.99kb.
• Темы Лекции Практика, 13.65kb.
• Задание на курсовой проект по курсу: Цифровые устройства и Микропроцессоры, 66.82kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Елецкий государственный университет

им. И.А. Бунина


«Утверждаю»


Зав. кафедрой ________/Ряснов Ю.А./

«____» __________________ 200 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине: «Цифровые устройства и микропроцессоры»

специальность: 230700 – Сервис

квалификация: специалист по сервису

форма обучения: очная

факультет: Инженерно-физический

кафедра: Радиоэлектроники и компьютерной техники

курс: 3

семестр: 6

лекций: 38

практических (семинарских) занятий: 0

лабораторных занятий: 19

экзамен:

зачет: VI семестр

самостоятельная работа: 51

Всего часов: 108

Елец – 200 г.

Рабочая программа разработана на основе ГОС по специальности 230700 «Сервис»


Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры

(протокол №______ от «___» ____________ 200_г.)

Зав. кафедрой Ряснов Ю.А.

Рабочая программа утверждена на совете факультета

( протокол № _____ от «___» ____________ 200_ г.)

Председатель совета факультета Фортунова Н.А.

I. Организационно-методический раздел

1.1. Цели, задачи и место дисциплины.

Учебная дисциплина “Цифровые устройства и микропроцессоры” позволяет студентам овладеть техническими знаниями по ремонту, проектированию и наладке цифровых устройств. В результате изучения этого курса, студенты на практике могут использовать полученные знания и успешно решать различные задачи на производстве. Целью преподавания дисциплины является подготовка студентов в качестве квалифицированного персонала по ремонту и наладке цифровых устройств.

Основные задачи изучения курса “Цифровые устройства и микропроцессоры” состоят:

1. Ознакомить студентов с принципами работы и построения устройств на цифровых ИМС, а также их характерными неисправностями и методами устранения последних.

2. Научить студентов диагностике неисправностей и их устранению в устройствах на цифровых ИМС.

3. Способствовать развитию умения самостоятельной работы с новейшими достижениями радиоэлектроники и цифровой техники.

Указанные цели и задачи в основном определяют содержание данного курса. Реализация этих целей требует усиления его практической направленности.


1.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

При успешном освоении содержания данного курса, студенты должны:

1. Знать и понимать принцип работы базовых элементов цифровой электроники и микропроцессорной техники.
   
2. Уметь производить ремонт, проектирование и наладку цифровых устройств.
   

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ “Цифровые устройства и микропроцессоры”

1. Основные разделы дисциплины.
   

Основные разделы:

1. Цифровые сигналы и микросхемы. 3 часа
   
2. Базовые логические элементы. 15 часов
   
3. Микросхемы памяти и их программирование. 6 часов
   
4. Основы микропроцессорной техники. 8 часов
   
5. Неисправности цифровых устройств и микропроцессорных систем. 6 часов
   

2. Темы и их содержание.
   

Темы и их содержание:

Тема 1. 1 ч.

Цифровой и аналоговый сигналы.

Введение. Цифровой и аналоговый сигналы – отличия, обоснованность применения в тех или иных случаях. Идеальный и реальный цифровой сигналы. Восстановление цифрового сигнала.

Тема 2. 2 ч.

Интегральные микросхемы.

Интегральные микросхемы – характеристика степени интеграции, идентификация микросхем. Логические семейства и важнейшие характеристики ИС (по принадлежности к серии). Запас помехоустойчивости.

Тема 3. 1 ч.

Простейшие логические элементы.

Простейшие логические элементы, их сочетания – построение базовых элементов и более сложных цифровых устройств. Таблицы истинности.

Тема 4. 2 ч.

Генераторы.

Построение управляемых и неуправляемых генераторов на базе простейших элементов цифровой электроники. Применение “логической диаграммы” при объяснении принципа работы рассмотренных генераторов.

Тема 5. 1 ч.

D-триггер.

D-триггер – варианты подключения, назначение выводов. Построение четырехразрядного регистра сдвига на D-триггерах и объяснение принципа работы с применением «логической диаграммы». RS-триггер - построение, принцип работы, недостатки.

Тема 6. 1 ч.

JK-триггер.

JK-триггер – назначение выводов, отличия от D-триггера, таблица истинности. Построение четырехразрядного счетчика и регистра сдвига на базе JK-триггеров; объяснение принципа работы с применением логических диаграмм.

Тема 7. 1 ч.

Счётчики.

Микросхемы счетчиков К155ИЕ2 и К561ИЕ11 - принцип работы, назначение выводов, варианты применения в цифровых устройствах.

Тема 8. 2 ч.

Методы прослеживания цифровых сигналов.

Визуализация цифровых сигналов. Поиск неисправностей в схемах на базе цифровых ИМС малой степени интеграции. Способы определения и отслеживания логических состояний - неисправности в цифровых устройствах.

Тема 9. 1 ч.

Дешифраторы.

Типы дешифраторов. Микросхемы дешифраторов К155ИД1,ИД3,ИД11; К514ИД1,2 - принцип работы, назначение выводов. Построение цифровых устройств на базе дешифраторов.

Тема 10. 1 ч.

Декадные счётчики.

Применение декадных счетчиков импульсов с дешифраторами на примере микросхемы К176ИЕ4. Построение счетных декад с использованием счетчиков и дешифраторов.

Тема 11. 1 ч.

Устройства индикации.

Варианты подключения устройств индикации в цифровой технике, достоинства и недостатки тех или иных типов индикаторов.

Тема 12. 1 ч.

Микросхемы мультиплексоров.

Микросхемы мультиплексоров К561КП1, КП2 - назначение выводов, структура, принцип работы. Использование ИС мультиплексоров в составе цифровых устройств на примере шестиканального электронного коммутатора.


Тема 13. 1 ч..

Компараторы.

Компаратор - пример микросхемы компаратора, принцип действия, варианты построения устройств; применение в цифровой технике.

Тема 14. 1 ч.

Цифровые и логические сумматоры.

Микросхемы К176ИМ1, К561СА1 - принцип действия, назначение выводов, применение.

Тема 15. 1 ч.

Регистры.

Алгоритм работы и применение микросхем регистров на примере К561ИР9.

Тема 16. 3 ч.

ППЗУ.

Микросхема К155РЕ3 - назначение выводов, применение в цифровых устройствах, программирование с приведением схемы программатора и объяснением принципа его работы.

Тема 17. 3 ч.

Микросхемы ОЗУ.

Микросхемы К155РУ2, РУ7 - назначение выводов, принцип работы, программирование, применение в устройствах цифровой электроники.

Тема 18. 1 ч.

Статическая и динамическая индикация.

Схемотехника устройств статической и динамической индикации - сходства, отличия, преимущества и недостатки.

Тема 19. 2 ч.

Микропроцессоры.

Общие сведения о микропроцессорах. Внутренняя архитектура.

Тема 20. 2 ч.

Микропроцессорные системы.

Основные элементы микропроцессорной системы и их взаимосвязь. Шины. Программируемые контроллеры.

Тема 21. 3 ч.

Программаторы.

Построение и принцип работы программаторов, подключаемых к IBM PC.


Тема 22. 6 ч.

Поиск неисправностей и проектирование цифровых устройств.

Методы выявления неисправностей в трактах прохождения цифровых сигналов. Проектирование цифрового устройства типа «числоимпульсный генератор с визуальным контролем количества импульсов».


III. Рабочая программа учебной дисциплины “Цифровые устройства и микропроцессоры”

1. Распределение часов курса по темам и видам работ.
   

   № п/п	Наименование тем и разделов	Всего часов	Аудиторные занятия			Самостоятельная раб.
   			Лекции	Лабораторные
   				Содерж.	Часов	Содерж	Часов
   1	Цифровые сигналы и микросхемы.	3
   	Тема 1. Цифровой и аналоговые сигналы.		1			1	4
   	Тема 2. Интегральные микросхемы.		2	1	2
   2	Базовые логические элементы.	15
   	Тема 3. Простейшие логические элементы.		1	2	2
   	Тема 4.Генераторы.		2			2	6
   	Тема 5. D-триггер.		1	3	1
   	Тема 6. JK-триггер.		1	4	1
   	Тема 7. Счётчики.		1
   	Тема 8. Методы прослеживания цифровых сигналов.		2			3	4
   	Тема 9. Дешифраторы.		1
   	Тема 10. Декадные счётчики.		1
   	Тема 11. Устройства индикации.		1			4	6
   	Тема 12. Микросхемы мультиплексоров.		1
   	Тема 13. Компараторы.		1	5	2
   	Тема 14. Цифровые и логические сумматоры.		1
   	Тема 15. Регистры.		1			5	6
   3	Микросхемы памяти и их программирование.	6
   	Тема 16. ППЗУ.		3	6	2
   	Тема 17. Микросхемы ОЗУ.		3	7	2	6	8
   5	Основы микропроцессорной техники	8
   	Тема 18. Статическая и динамическая индикация.		1	8	2
   	Тема 19. Микропроцессоры.		2			7	8
   	Тема 20. Микропроцессорные системы.		2	9	2
   	Тема 21. Программаторы.		3
   	Неисправности цифровых устройств и микропроцессорных систем.	6
   	Тема 22. Поиск неисправностей и проектирование цифровых устройств.		6	10	3	8	9
   ИТОГО			38		19		51

2. Практические (семинарские) занятия, их содержание и объём в часах.
   

3. Лабораторные занятия, их содержание и объём в часах.
   

1. Изготовление макетной платы для сборки цифровых устройств. 2 ч.

2. Стабилизированный блок питания для цифровых ИМС 155 и 561 серии. 2 ч.

3. Генератор прямоугольных импульсов на ИМС К155ЛА3 и К561ЛА7. 1 ч.

4. Изучение работы D-триггера. 1 ч.

5. Шестиканальный электронный коммутатор. 2 ч.

6. Счётчик последовательности импульсов на базе ИМС К176ИЕ4. 2 ч.

7. Числоимпульсный генератор. 2 ч.

8. Электронные часы с динамической индикацией. 2 ч.

9. Частотомер со статической индикацией. 2 ч.

10.Построение цифрового устройства на базе PIC контроллера. 3 ч.



Итого 19 ч.

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.
   

Дисциплина изучается в шестом семестре третьего года обучения. По данной дисциплине предусмотрен зачёт. Для получения зачёта студенты должны владеть базовыми знаниями по ремонту, проектированию и наладке устройств цифровой техники. Текущий контроль включает в себя проверку пройденного материала на лабораторных занятиях. Промежуточный контроль осуществляется при проведении контрольных работ.

5. Курсовая работа.
   

IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.


4.1 Типовые контрольные работы.


Контрольная работа №1.

Вариант 1

1. Простейшие логические элементы, таблицы истинности.
   
2. JK-триггеры – принцип работы по таблицам истинности и логическим диаграммам. Счётчики.
   

Вариант 2

1. Построение генераторов на простейших логических элементах (с приведением схем), принцип работы по логическим диаграммам.
   
2. D-триггеры – принцип работы по таблицам истинности и логическим диаграммам. Дешифраторы.
   

Контрольная работа №2.

Вариант 1

1. Мультиплексоры, дешифраторы – назначение выводов, принцип работы.
   
2. Разработка цифрового устройства типа “светофор” на базе микросхемы К155РЕ3.
   

Вариант 2

1. Программирование микросхем ППЗУ (с приведением схем).
   
2. Построение и принцип работы регистров на триггерах. Микросхемы регистров.
   

4.2. Примерный перечень вопросов для самостоятельной работы.

1. Обозначение ИС на импортных схемах.
   
2. Построение цифровых устройств на базе ИС малой степени интеграции
   
3. Схемотехника устройств индикации в цифровой технике.
   
4. Варианты объединения микросхем памяти для получения массивов большой ёмкости.
   
5. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
   
6. Программируемые интегральные схемы (ПЛИС).
   
7. Микроконтроллерные системы в бытовой радиоэлектронной аппаратуре.
   
8. Программное обеспечение для программирования микроконтроллеров.
   

4.3. Примерная тематика рефератов.

1. Принципы построения АЦП и ЦАП.
   
2. Цифровые ИС в бытовой радиоэлектронной аппаратуре.
   
3. Проектирование цифровых устройств на базе ИС малой степени интеграции.
   
4. Проектирование цифрового устройства на базе PIC контроллера.
   

4.4. Перечень вопросов к зачёту (экзамену).


Вопросы к зачёту – 3 курс, 6 семестр.

1. 
   Цифровой и аналоговый сигналы – их отличия, обоснованность применения в тех или иных случаях. Идеальный и реальный цифровой сигналы. Восстановление цифрового сигнала.
   
2. Интегральные микросхемы – характеристика степени интеграции, идентификация микросхем. Логические семейства и важнейшие характеристики ИС (по принадлежности к серии). Запас помехоустойчивости.
   
3. Простейшие логические элементы, их сочетания - построение базовых элементов и более сложных цифровых устройств. Таблицы истинности.
   
4. Построение управляемых и неуправляемых генераторов на базе простейших элементов цифровой электроники. Применение «логической диаграммы» при объяснении принципа работы рассмотренных генераторов.
   
5. D-триггер – варианты подключения, назначение выводов. Построение четырехразрядного регистра сдвига на D-триггерах и объяснение принципа работы с применением «логической диаграммы». RS-триггер - построение, принцип работы, недостатки.
   
6. JK-триггер – назначение выводов, отличия от D-триггера, таблица истинности. Построение четырехразрядного счетчика и регистра сдвига на базе JK-триггеров; объяснение принципа работы с применением логических диаграмм.
   
7. Микросхемы счетчиков К155ИЕ2 и К561ИЕ11 - принцип работы, назначение выводов, варианты применения в цифровых устройствах.
   
8. Типы дешифраторов. Микросхемы дешифраторов К155ИД1,ИД3,ИД11; К514ИД1,2 - принцип работы, назначение выводов. Построение цифровых устройств на базе дешифраторов.
   
9. Применение декадных счетчиков импульсов с дешифраторами на примере микросхемы К176ИЕ4. Построение счетных декад с использованием счетчиков и дешифраторов.
   
10. Варианты подключения устройств индикации в цифровой технике, достоинства и недостатки тех или иных типов индикаторов. Способы определения и отслеживания логических состояний - неисправности в цифровых устройствах.
    
11. Микросхемы мультиплексоров К561КП1, КП2 - назначение выводов, структура, принцип работы. Использование ИС мультиплексоров в составе цифровых устройств на примере шестиканального электронного коммутатора.
    
12. Микросхема К155РЕ3 - назначение выводов, применение в цифровых устройствах, программирование с приведением схемы программатора и объяснением принципа его работы.
    
13. Микросхемы К155РУ2, РУ7 - назначение выводов, принцип работы, программирование, применение в устройствах цифровой электроники.
    
14. Компаратор - пример микросхемы компаратора, принцип действия, варианты построения устройств; применение в цифровой технике.
    
15. Микросхемы К176ИМ1, К561СА1 - принцип действия, назначение выводов, применение.
    
16. Алгоритм работы и применение микросхем регистров на примере К561ИР9.
    
17. Общие сведения о микропроцессорах. Внутренняя архитектура.
    
18. Проектирование цифрового устройства типа «числоимпульсный генератор с визуальным контролем количества импульсов».
    

4.5. Основная литература.

1. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике. М., Энергоатомиздат 1990
   
2. Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. М., Просвещение 1990
   
3. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. – М.: Радио и связь, 1990. – 160 с.
   
4. Долгий А. Разработка и отладка устройств на микроконтроллерах. // Радио. – 2001, №6 – с. 24-26.
   
5. Долгий А. Разработка и отладка устройств на микроконтроллерах. // Радио. – 2001, №7 – с. 19-21.
   
6. Гуревич Б.М. Иваненко Н.С. Справочник по электронике для молодого рабочего. М., Высшая школа 1987
   
7. Парфенов Е.М. Проектирование конструкторской радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989.
   

6. Дополнительная литература.
   

1. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А.Ю. Гордонов, Н.В. Бекин, В.В. Цыркин и др.; Под ред. А.Ю. Гордонова и Ю.Н. Дьякова. – М. Радио и связь, 1990. – 288 с.: ил.
   
2. Гончаренко А. Программирование последовательных микросхем памяти. // Радио. – 2000, №9 – с. 20-21.
   
3. Грицаенко А. Эмулятор ПЗУ. // Радио. – 2001, №6 – с. 27-28.
   
4. Белоусов М. COMPSY-устройство контроля последовательных данных. // Радио. – 2001, №7 – с. 28.
   
5. Расчет элементов импульсных и цифровых схем радиотехнических устройств. Под ред. Ю.М. Казаринова. Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1976.
   
6. Балахтарь А. Программатор с питанием от LPT-порта для КР1878ВЕ1. — Радио, 2004, № 1,с. 29,30.
   
7. Долгий А. Разработка и отладка устройств на МК. Часть 1. — Радио, 2001, №5, с.17—19.
   
8. Долгий А. Как проверить НЕХ-файл. —Радио, 2003, № 8, с. 27, 28.
   
9. Долгий А. Как проверить Pony Prog. —Радио, 2003, № 5, с. 25, 26.
   
10. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 1,с. 53-55.
    
11. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 2,с. 51-52.
    
12. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 3,с. 51-52.
    
13. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 4,с. 51-52.
    
14. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 5,с. 51-52.
    
15. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 6,с. 53-54.
    
16. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 7,с. 51-52.
    
17. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 8,с. 51-53.
    
18. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 9,с. 51-52.
    
19. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 10,с. 51.
    
20. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 11,с. 51-52.
    
21. Долгий А. Программаторы и программирование микроконтроллеров. — Радио, 2004, № 12,с. 47-49.
    

6. Использование информационных технологий.
   

1. s.com
   
2. nguinpowered.com
   
3. .ru
   
4. aster.ru
   
5. ARM Limited 1999 «Using Embedded ICE» URL: om/.
   
6. The Nexus 5001 Forum™ Standard for a Global Embedded Processor De­bug Interface. Industry Standards and Technology Organization (IEEE-ISTO) http:/ /www. ieee-isto. org/
   
7. ties.com/SiliconValley