2. Виды учебных занятий, формы контроля знаний студентов и организация срс

Фор ма

обуче-

ния

С

е

ме

с

т

р

Виды и объем

учебных занятий, ч

Формы контроля

знаний

Лекции

Лаборатор-ные занятия

Практичес-кие занятия

Экза-мен

Зачет

Ауд.

СРС

Ауд.

СРС

Ауд.

СРС

Очная

6

18

27

36

18

+

-

Заоч-ная

8

6

29

8

25

6

25

+

№ П./п

Наименование раздела дисциплины

Неделя семестра

Вид учебной нагрузки и их трудоемкость в часах

Лекции

Практические занятия

Лабораторные.

работы

СРС

Всего часов

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Теоретические основы цифровой электроники

1, 3

4

4

4

2

17

2

Комбинационные устройства

5

2

2

10

2

16

1

2

3

4

5

6

7

8

3

Последовательностные устройства

7

2

2

10

2

16

4

Цифровые запоминающие устройства.

9

2

2

-

4

5

Сопряжение цифровых и аналоговых устройств

11

2

2

-

2

4

6

Микропроцессорные устройства

13

2

2

4

8

7

Структура и система команд восьмиразрядного микропроцессора

15

1.5

1.5

8

4

15

8

Программирование МПС.

15, 16

1

1

4

10

16

9

Восьмиразрядные микроконтроллеры

16, 17

1

1

-

6

8

10

Программируемые логические интегральные схемы

17

0.5

0.5

1

итого

18

18

36

27

99

Неделя семестра

Тема и содержание практического занятия

Объем

часов

В том числе, в интерактивной форме (ИФ)

Виды

контроля

2-4

Теоретические основы цифровой электроники

2

1

тест

5-6

Комбинационные устройства

2

1

тест

7-8

Узлы цифровых устройств, использующие схемы с памятью: регистры, счётчики.

2

1

тест

8

Цифровые запоминающие устройства.

2

1

тест

10

Сопряжение цифровых и аналоговых устройств

12

Типичная структура и работа МПС при выполнении программы

2

1

тест

14

Программирование МПС.

2

1

тест

16

Структура и система команд восьмиразрядного микропроцессора.

2

1

тест

17

Восьмиразрядные микроконтроллеры.

2

тест

18

Контрольная работа

2

Краб1

Итого часов

18

8

Неделя семестра

Содержание СРС

Виды

контроля

Объем

часов

1-2

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению л.р.

1

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

3-4

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению л.р.

1

Подготовка к защите лаб. работ

отчет, защита

1

4

Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения

проверка конспекта

1

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

5

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению л.р.

1

Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения

проверка конспекта

1

6

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению

1

7

Подготовка к защите лаб. работ

отчет, защита

1

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

Подготовка конспекта по теме

проверка конспекта

1

Продолжение табл. 4

для самостоятельного изучения

8

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

9

Подготовка к защите лаб. работ

отчет, защита

1

Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения

проверка конспекта

1

10

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению л.р.

1

11

Подготовка к защите лаб. работ

отчет, защита

1

Подготовка к коллоквиуму

коллоквиум

2

Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения

проверка конспекта

1

12

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

14

Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения

проверка конспекта

1

Подготовка к защите лаб. работ

отчет, защита

1

15

Подготовка к практическому занятию

проверка домашнего задания

1

Подготовка к выполнению лаб. работы

допуск к выполнению

1

Итого

27

Неделя семес-тра

Тема и содержание лекции

Объем

часов

1

2

3

1

Раздел 1 Теоретические основы цифровой электроники (4 час).

Лекция 1. Введение. Основные определения курса. Основные причины появления микропроцессоров и микроконтроллеров (МК). Сигналы: аналоговые и цифровые. Схемотехника: аналоговая и цифровая. Виды микросхем. Способы решения возникающих задач (проблем) при разработке современных цифровых устройств. Логические элементы. Функционально полная система логических элементов. Потенциальный способ представления двоичной информации. Положительная и отрицательная логика. Аналоговые и дискретные электронные устройства. Достоинства и недостатки.

Самостоятельное изучение Краткая история развития МП и МЭВМ. МП фирмы Intel. МП других фирм. Поколения МП. Основные технические характеристики. Место и роль МПТ в научно-техническом прогрессе общества.

2

3

Лекция 2. Логические интегральные схемы. Электронный ключ. Наиболее употребительные логические функции: И, ИЛИ, НЕ, ИСКЛ. ИЛИ. Таблицы истинности. Базовые логические элементы (БЛЭ). Универсальный характер логического элемента И-НЕ. Общая характеристика цифровых интегральных схем. Основные характеристики логических элементов. Статические и динамические параметры. Системы условных буквенно-цифровых обозначений интегральных микросхем. Преобразователи уровней. Разновидности электрических схем. Правила оформления схем цифровых устройств. Условные графические обозначения цифровых микросхем и других элементов цифровой техники. Представление информации в цифровых устройствах. Представление непрерывных сигналов. Системы счисления: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная. Правила переводов из одной системы в другую. Преобразования дробных десятичных чисел в другие системы счисления. Арифметические и логические принципы работы ЦИС и МП.

Самостоятельное изучение : Схемотехника хронирующих (времязадающих) схем .Схемы уменьшения длительности входного сигнала. Решение примеров по переводу целых и дробных десятичных чисел в другие системы счисления.

2

5

Раздел 2 . Комбинационные устройства (2 час).

Лекция 3. Типовые комбинационные устройства: шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, сумматоры, арифметико-логические устройства, схемы генераторов импульсов. Схемы сравнения и контроля . Схемы цифровых компараторов для сравнения многоразрядных чисел, схемы сравнения “ на больше“,“ на меньше“ и “ на равно“. Принцип реализации цифровых устройств по произвольной таблице истинности. Построение схемы полного двоичного одноразрядного сумматора по его таблице истинности.

2

7

Раздел 3 . Последовательностные устройства (1 час).

Лекция 4. Последовательностные устройства: триггеры, регистры, счётчики

1

9

Раздел 4. Цифровые запоминающие устройства. (2 час).

Лекция 5. Классификация запоминающих устройств. Основные показатели запоминающих устройств. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).Масочные ПЗУ. Прожигаемые ПЗУ. Репрограммируемые ПЗУ.

Самостоятельное изучение. Структурная схема статического ОЗУ. Запоминающая ячейка динамического ОЗУ. Структурные схемы ПЗУ, репрограммируемых ПЗУ. Условные графические обозначения ОЗУ, ПЗУ, РПЗУ. Некоторые типы интегральных микросхем ЗУ, выпускаемых промышленностью.

2

11

Раздел 5. Сопряжение аналоговых и цифровых устройств (2 час).

Лекция 6. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Структурная схема, назначение, основные параметры и типы ЦАП. Принципиальная схема ЦАП с весовыми резисторами. Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Структурная схема, назначение, основные параметры и типы АЦП сигнала.. Процесс дискретизации и квантования сигнала. Электрическая схема АЦП сигнала.

2

1

2

3

13

Раздел 6. Микропроцессорные устройства (2 час).

Лекция 7. Типичная структура МПС. Схема. Три основные части МПС: вычислительная, интерфейсная, электропитания. Назначение подсистем. Управляющая программа. Функции основных устройств МПС: процессора, памяти, устройств ввода-вывода. Шины МПС: шина адреса, шина данных, шина управления. Работа МПС при выполнении программы. Типы архитектур МПС: архитектура с общей шиной данных и команд (одношинная принстонская или фон-неймовская), архитектура с раздельными шинами данных и команд (гарвардская). Типы МПС: микроконтроллеры, контроллеры, микропроцессоры, компьютеры..

Самостоятельное изучение . Обозначение и основные характеристики некоторых серийных интегральных микросхем.

2

15

Раздел 7. Структура и система команд восьмиразрядного микропроцессора. (1 час).

Лекция 8. Выводы процессора: ША, ШД, ШУ, ШП, кварцевого резонатора, RESET. Архитектура однокристального восьмиразрядного МП. Основные узлы МП (их состав и назначение): операционный узел, узел внутренней памяти, узел управления. Функциональное назначение выводов восьмиразрядного МП. Форматы данных и команд однокристального МП. Выполнение 3-х байтной команды в однокристальном МП. Диаграммы переходов. Временная диаграмма. Система команд восьмиразрядного МП

1

17

Раздел 8. Программирование МПС (1 час).

Лекция 9. Программирование МПС на языке Ассемблера. Основные понятия: машинный язык, объектная программа, мнемоника, ассемблирующая программа, программы трансляторы, интерпретаторы, компиляторы. Достоинства и недостатки языка Ассемблер. Алфавит языка Ассемблер. Структура программы и формат оператора языка Ассемблера. Командная строка. Директивы. Формат ассемблерных строк: с фиксированными полями, со свободными полями. Ассемблерная строка. Поле метки, поле мнемоники, поле операндов, поле комментария. Назначение, требования при оформлении. Директивы Ассемблера. Основной набор директив: ORG, ЕQU, SET, DB, DW, DS .

2

17

Раздел 9. Восьмиразрядные микроконтроллеры (1 час).

Лекция 10. Обзор 8-разрядных микроконтроллеров. Характеристики. Достоинства контроллеров. Структура современных восьмиразрядных микроконтроллеров. Базовый функциональный блок (процессорное ядро), изменяемый функциональный блок, состав и назначение. Организация памяти. Система команд.

Самостоятельное изучение. Технические характеристики восьмиразрядных микроконтроллеров, наиболее распространённых в России. Средства разработки и отладки устройств на микроконтроллерах: программные симуляторы, внутрисхемные эмуляторы, платы развития (оценочные платы), мониторы отладки, интегрированные среды разработки. Назначение и основные возможности. Интегрированная среда разработки МРLAB.

1

17

Раздел 10. Программируемые логические интегральные схемы (0.5 час).

Лекция 11. Программируемые логические интегральные схемы. Общие сведения об устройствах с программируемой структурой. Программируемые матричные устройства первого поколения. Базовые матричные кристаллы. Программируемые пользователем вентильные матрицы. Сложные устройства с программируемой структурой. Программируемые устройства с комбинированной структурой. Программируемые устройства типа «система на кристалле». Тестирование и программирование устройств.

0.5

Итого часов

18