Методическая разработка открытого урока по дисциплине «Основы электронной и микропроцессорной техники»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БАЙКОНУРСКИЙ ЭЛЕКТРОРАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ М.И. НЕДЕЛИНА

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

по учебной работе

____________ М.М. Иванова

«____» ____________ 2013 г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УРОКА

на тему: «Исследование принципа работы счетчиков»

по дисциплине: «Электронная и микропроцессорная техника»

специальности 270843

«Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий»

Разработал преподаватель:

___________А.С. Жусупова

«____» ___________ 2013 г.

Байконур

2013

РАССМОТРЕНО

На заседании предметно-цикловой

комиссии специальности 230115

«Программирование в

компьютерных системах»

Протокол от __________ № ____

________________ Иванов В.В.

СОГЛАСОВАНО

Методист

__________ А.Н. Есенкулова

«___» ____________ 2013 г.

Тема: Исследование принципа работы счетчиков.

Целевая аудитория:

Преподаватель: Жусупова А.С.

Группа: Э-32 (2 подгруппа)

Цели урока:

Обучающая:

1. Повторить основные компоненты ЭВМ, основные блоки ЭВМ.

2. Изучить работу счетчика.

Развивающая:

1. Развивать умение сравнивать, обобщать, анализировать.

2. Развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности.

3. Развитие алгоритмического мышления, познавательных интересов, навыков работы на стенде.

Воспитательная:

1. Формирование самостоятельности и уверенности студента при работе.

2. Воспитание ответственного отношения при выполнении поставленных задач.

3. Воспитание информационной культуры студентов, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Методическая:

1. Использование информационных технологий на уроке.

Тип урока: лабораторная работа

Учебно-наглядные пособия и ТСО

1. Стенд универсальный ОАВТ

2. Методические указания

Список источников:

1. Максимов Н.В., Попов И.И., Партыка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы: учебник - М.: ФОРУМ, 2012

2. Ю.А.Браммер. Импульсная техника. М.: АCADEMA, 2007.

3. Б.А.Калабеков. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. М.: АCADEMA, 2008.

4. Интернет ресурсы.

Ход урока

I. Организационная часть

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация опорных знаний

На прошлых занятиях мы изучили тему «Аппаратные средства микро ЭВМ. Основные блоки ЭВМ». Прежде чем приступить к практической части работы, давайте повторим теорию.

1. Перечислите основные компоненты ЭВМ

Ответ: центральный процессор (арифметико-логическое устройство, устройство управления, кэш-память), оперативная память (динамическая, статическая), интерфейсы (внутренние, внешние), внешние устройства (устройства ввода-вывода, массовая память).

2. Узлом ЭВМ называется совокупность функционально связанных элементов, предназначенных для выполнения определенных операций над двоичными словами. Они обеспечивают преобразование кодов, подсчет импульсов, сравнение кодов, сдвиг двоичных слов. По выполняемым функциям узлы делятся на ....

Ответ: регистры, сумматоры, счетчики, дешифраторы, мультиплексоры, АЦП, ЦАП и др.

3. Назначение регистра.

Ответ: регистр предназначен для приема, промежуточного хранения и выдачи n-разрядных двоичных слов в процессе выполнения операции, а также для сдвига двоичных слов вправо или влево на требуемое число разрядов.

4. Назначение машинных кодов.

Ответ: в ЭВМ для упрощения арифметических операций применяют специальные коды для представления чисел. При помощи этих кодов упрощается определение знака результата операции и операция вычитания чисел сводится к арифметическому сложению их кодов.

5. Назначение дешифратора.

Ответ: предназначен для преобразования двоичного кода на входе в управляющий сигнал на одном из выходов.

6. Основные системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.(3 человека по очереди вызываются к доске, остальные решают в тетради)

N₂

2013₁₀ N₈

N₁₆

10011,01₂→ N₁₀

25,5₈→ N₁₀

АВ,С₁₆→ N₁₀

Ответ:

N₂ = 11111011101

2013₁₀ N₈ = 3735

N_{16 =} 7DD

10011,01₂→ N₁₀ = 19,25

25,5₈→ N₁₀ = 21,625

АВ,С₁₆→ N₁₀ = 171,75

7. Назначение счетчика.

Ответ: предназначен для подсчета числа импульсов, поступивших на его вход.

8. Классификация счетчиков.

Ответ: 1. По направлению счёта:

• суммирующие;

• вычитающие;

• реверсивные;

2. По способу построения цепи переноса:

• с последовательным переносом;

• с параллельным переносом;

• с комбинированным переносом;

3. По способу переключения триггера:

• синхронные;

• асинхронные.

9. Суммирующий счетчик

Вычитающий счетчик

Реверсивный счетчик

III. Практическая часть

1. Установить на стенд плату П5 и карту (V-1). Подавая импульсы (нажимая кнопку SВ1) на вход счетчика, следить за изменением состояний выходов (светодиоды HL1 - HL4). Составить таблицу возможных состояний счетчика. Заполнить таблицу зависимости выходных состояний от сигналов на входах.

2. Установить карту V-3, исследовать работу счетчика в режиме прямого счета (SA5 - в верхнем положении), подавая счетные импульсы от SВ1. Заполнить таблицу состояний.

3. Повторить испытания в режиме обратного счета (SA5 - в нижнем положении). Заполнить таблицу состояний.

4. Провести исследование счетчика в режиме с предварительной записью информации, заданной преподавателем. Счетные импульсы на вход счетчика подавать от SВ1. Предустановка осуществляется при подаче нулевого импульса. По результатам эксперимента заполнить таблицу состояний.

IV. Оформление отчета.

1. Точное наименование работы.

2. Перечень приборов и принадлежностей.

3. Таблицы состояний для каждого типа счетчиков.

4. Изобразить временную диаграмму работы суммирующего счётчика.

5. Вывод по работе.

V. Защита лабораторной работы.

Студенты отвечают на контрольные вопросы:

1. Каково назначение счетчиков?

2. Классификация счетчиков?

3. В чем заключается принцип работы счетчиков?

4. Из каких элементов и устройств состоят счетчики?

VI. Итог урока.

Выставление оценок. Подведение итога урока.

VII. Домашнее задание

1. Повторить тему «Счетчики»

2. Подготовиться в лабораторной работе №8 «Исследование принципа работы регистров». Повторить тему «Регистры», т.е. знать, что такое регистр, классификация регистров, назначение и принцип работы регистров.

3. Повторить машинные коды.

Урок окончен. До свидания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Лабораторная работа №7

«Исследование принципа работы счетчиков»

1. Домашнее задание:

1. Счетчики. Определение, виды и характеристики

2. Изучить принцип действия суммирующих, вычитающих и реверсивных счетчиков.

2. Приборы и принадлежности:

1. Стенд универсальный ОАВТ

2. Плата П5

3. Технологические карты V-1, V-3

3. Порядок выполнения работы:

   1. Установить на стенд плату П5 и карту (V-1). Подавая импульсы (нажимая кнопку SВ1) на вход счетчика, следить за изменением состояний выходов (светодиоды HL1 - HL4). Составить таблицу возможных состояний счетчика. Заполнить таблицу зависимости выходных состояний от сигналов на входах.

Таблица 1.

№ импульса на входах и выходах

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Y1

Y2

Y3

Y4

2. Установить карту V-3, исследовать работу счетчика в режиме прямого счета (SA5 - в верхнем положении), подавая счетные импульсы от SВ1. Заполнить таблицу состояний.

Таблица 2.

№ импульса на входах и выходах

0

1

2

3

4

5

6

7

8

8 (HL2)

4 (HL3)

2 (HL4)

1 (HL5)

Десятичная цифра

3. Повторить испытания в режиме обратного счета (SA5 - в нижнем положении). Заполнить таблицу состояний.

Таблица 3.

№ импульса на входах и выходах

0

1

2

3

4

5

6

7

8

8 (HL2)

4 (HL3)

2 (HL4)

1 (HL5)

Десятичная цифра

4. Провести исследование счетчика в режиме с предварительной записью информации, заданной преподавателем. В качестве источника предварительно записываемой информации использовать переключатели SА1 - SА4. Счетные импульсы на вход счетчика подавать от SВ1. Предустановка осуществляется при подаче нулевого импульса на вход V. По результатам эксперимента заполнить таблицу состояний.

Таблица 4.

№ импульса на входах и выходах

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Y1

Y2

Y3

Y4

ПРИМЕЧАНИЕ: После выполнения каждого пункта задания осуществлять сброс счетчика кнопкой SВ3.

5. Содержание отчета:

1. Точное наименование работы.

2. Перечень приборов и принадлежностей.

3. Таблицы состояний для каждого типа счетчиков.

4. Изобразить временную диаграмму работы суммирующего счётчика (таб.1).

5. Вывод по работе.

6. Контрольные вопросы:

1. Каково назначение счетчиков?

2. Классификация счетчиков?

3. В чем заключается принцип работы счетчиков?

4. Из каких элементов и устройств состоят счетчики?