Рабочая программа по дисциплине основы компьютерной электроники для студентов специальности 2201 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Вид материалаРабочая программа

Содержание


5. Курсовые (контрольные и/или домашние) задания и самостоятельная работа студента
Тема 3. Линейные аналоговые устройства.
Тема 4. Линейные аналоговые устройства.
Тема 5. Нелинейные импульсные устройства.
Тема 6. Источники питания.
Тема 7. Цифровые устройства.
Тема 8. Преобразователи.
Тема №9 Автоматизация проектирования аналоговых и цифровых устройств.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7



5. Курсовые (контрольные и/или домашние) задания и самостоятельная работа студента

5.1. Вопросы для самоконтроля




п/п

Наименование темы (вопросов)

Тема 2. Физические носители и формы представления информации в ЭВМ.

1

Аналоговые, импульсные, цифровые сигналы и их характеристики. Основные параметры этих сигналов и их измерение


2

Прохождение сигналов через линейные цепи (интегрирующие и дифференцирующие

RC-цепи, электромагнитные линии задержки).


Тема 3. Линейные аналоговые устройства.

1

Диоды (выпрямительные, высокочастотные, импульсные).

2

Стабилитроны.

3

Биполярные и униполярные транзисторы различных типов.

4

Тиристоры.

5

Оптоэлектронные приборы (светодиоды, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фоторезисторы, оптроны).

6

Элементы индикации. Устройство, принцип действия, характеристики, параметры, области применения.


Тема 4. Линейные аналоговые устройства.

1

Усилительные каскады.

2

Повторители напряжения и тока.

3

Дифференциальные каскады.

4

Выходные каскады.


5

Усилители низкой частоты.

6

Импульсные усилители и видеоусилители.

7

Дифференциальные усилители. Назначение. Принципы построения и функционирования. Основные характеристики и параметры. Влияние различных видов обратных связей на качественные показатели и характеристики.

8

Операционные усилители. Назначение и классификация. Структура, особенности схемной реализации и функционирования. Основные характеристики и параметры

9

Примеры аналоговых устройств на ОУ: инвертирующий и не инвертирующий сумматоры, интегратор, дифференциатор, другие схемы с ОУ (активные фильтры, измерительные и изолирующие усилители, преобразователи ток – напряжение, генераторы сигналов синусоидальной, треугольной, прямоугольной и специальной формы, и т.д.

Тема 5. Нелинейные импульсные устройства.

1

Ключи диодные и транзисторные (на биполярных и униполярных

транзисторах).

2

Усилители–ограничители.

3

Амплитудные детекторы.

4

Коммутаторы и компараторы напряжения. Назначение. Принципы построения и функционирования.

5

Ограничители амплитуды сигналов.

6

Триггеры Шмидта. Назначение. Принципы построения и особенности схемной реализации.

7

Формирователи коротких импульсов.

8

Расширители импульсов.

9

Генераторы сигналов прямоугольной и треугольной форм.

10

Генераторы сигналов специальной формы.

Тема 6. Источники питания.

1

Выпрямители и фильтры.

2

Источники опорного напряжения и постоянного тока.

3

Последовательные и импульсные стабилизаторы напряжения.

4

Защита (от перенапряжений и перегрузок по току). Назначение. Принципы построения и особенности схемной реализации.


Тема 7. Цифровые устройства.

1

Основные понятия о логических функциях.

2

Базовые

логические элементы: выполняемая функция, условное графическое

обозначение (УГО), таблица истинности.




. Позитивная и негативная логика.




Построение простых комбинационных схем на ЛЭ.




Основные технические характеристики и параметры ЛЭ.




Структура и базовые каскады ЛЭ.




Особенности схемотехнической реализации ЛЭ типа ТТЛ,

ТТЛШ, ЭСЛ, КМОП, J Л и их основные параметры.




Сравнение ЛЭ различных типов и новые технологии (типа БиКМОП). Особенности

практического применения.





Классификация и краткая характеристика различных типов триггеров. Основные харак-

теристики.




Построение схем с использованием триггеров (схемы подавления дребезга контактов, формирование пачки импульсов, выделение одиночных импульсов из пачки и т.д.) .





Параллельные регистры: организация приёма и выдачи информации.




Последовательные (сдвиговые) регистры (SRG).




Построение схем с использованием регистров (сдвигателей, преобразователей параллельных кодов чисел в последовательные и наоборот, мультиплексоров

шин данных и т.д.) .





Асинхронные суммирующие и вычитающие двоичные счётчики. Способы повышения быстродействия.




Реверсивные счётчики.




Синхронные двоичные счётчики: особенности схемотехнической реализации и функционирования.




Счётчики с произвольным модулем счёта: способы построения,

особенности схемотехнической реализации и функционирования.




Построение схем с использованием счётчиков (делители частоты и таймеры, преобразователи число-импульсных последовательностей в параллельные коды и т.д.) .





Основные принципы построения линейных (одноступенчатых) и многоступенчатых





Особенности схемотехнической реализации не полных дешифраторов.




Построение многоразрядных дешифраторов на основе базовых малоразрядных микросхем (СИС).




Построение схем с использованием дешифраторов (распределители импульсов и синхронизаторы, дешифраторы адреса и т.д.).





Назначение, классификация, основные характеристики и принципы остроения шифраторов (CD).




Полные и неполные CD.




Приоритетные шифраторы (PRCD): принципы построения, особенности схемотехниче-

ской реализации и функционирования.




Построение схем с использованием шифраторов (узлы приоритета и прерывания, преобразователи кодов, шифраторы клавиатуры и т.д.).





Принципы построения мультиплексоров (MUX) и демультиплексоров (DMX) с различ- ными способами управления (двоичными и унитарными кодами '1 из N').





Построение мультиплексоров и демультиплексоров большой размерности на основе базовых микросхем (СИС), содержащих MUX и DMX малой размерности: одноступенчатые и многоступенчатые структуры.




Построение схем с использованием MUX и DMX (многоканальные коммутаторы, мультиплексирование многоразрядных шин адреса / данных и т.д.).





Назначение. Основные принципы построения. Примеры различных типов преобразователей




Принципы построения многоразрядных схем сравнения на базе малоразрядных микро- схем (СИС): последовательное и параллельное соединение базовых схем.





Принципы построения полусумматоров и полных одноразрядных сумматоров (SM).




Основные способы и особенности схемотехнической реализации многоразрядных последовательных и параллельных SM.




Примеры схем с использованием SM (арифметико - логические устройства и т.д.).





Основные принципы построения схем контроля по модулю 2 при передаче данных.




Особенности и основные этапы проектирования цифровых устройств (ЦУ) с пользованием микросхем малой, средней и большой степени интеграции.




Системы синхронизации: общие принципы построения синхронных ЦУ и способы синхронизации (однофазный, многофазный). С




Организация совместной работы ИМС с различным типом логики.





Передача сигналов между различными функциональными узлами и ЦУ: шинные формирователи, элементы для работы на линии связи, триггеры Шмидта.




Особенности схемотехнической реализации элементов памяти на биполярных и униполярных транзисторах, а так-же КМОП структурах.




Принципы построения и функционирования различных типов ПЗУ и ППЗУ.




Построение многоразрядных схем ОЗУ и ПЗУ.




Структура и архитектурные особенности различных типов ПЛИС (в т.ч. и репрограммируемых). Особенности реализации комбинационных схем на базе программируемых логических матриц. Перспективы развития.




Эволюция микропроцессоров(МП).




Идеальный МП: обобщённая структурная схема, организация ввода

и вывода данных, обращение к памяти (адресация), обработка данных.

Тема 8. Преобразователи.

1

Основные принципы построения ЦАП и АЦП. Особенности схемотехнической реализации. Точностные показатели.



Тема №9 Автоматизация проектирования аналоговых и цифровых устройств.




Схемы контроля: назначение. Основные принципы построения.




Особенности и основные этапы проектирования цифровых устройств с использованием ИМС малой, средней и большоц степени интеграции.