_{рабочая программа}

ДИСЦИПЛИНЫ Цифровая схемотехника

специальность 230113.51 Компьютеные системы и комплексы (базовая подготовка)

2013

Одобрена

на заседании предметной (цикловой) комиссии «Технические дисциплины»,

протокол №_______

от _____________________ 201__г.

Председатель ___________ /Федосова Т.А./

^{(подпись)}

СОСТАВЛЕНА

на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 230113.51 Компьютерные системы и комплексы (базовая подготовка)

Зам. директора по УВР _____________ /Галдина Т.А/

^{(подпись)}

Составитель:

Алферова Жанна Олеговна, преподаватель Государственного бюджетного образовательного учреждения среднего профессионального образования города Москвы «Московский колледж управления и новых технологий».

Рецензент:

Коробейников Андрей Владимирович, преподаватель Государственного бюджетного образовательного учреждения среднего профессионального образования города Москвы «Московский колледж управления и новых технологий».

СОДЕРЖАНИЕ

1. Паспорт рабочей программы учебной дисциплины

2. Структура и содержание учебной дисциплины

3. Условия реализации рабочей программы учебной дисциплины

4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

______________________Цифровая схемотехника__________________

1.1. Область применения рабочей программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы по специальности 230113.51 «Компьютерные системы и комплексы (базовая подготовка).

Данная рабочая программа разработана в соответствии с примерной программой учебной дисциплины одобренной и рекомендованной Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального государственного автономного учреждения Федерального института развития образования (ФГАУ ФИРО).

Рабочая программа служит основой для разработки календарно-тематического плана и является основным документом нормативного компонента комплексного методического обеспечения по дисциплине.

Рабочая программа может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) работников в области вычислительной техники.

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:

Цифровая схемотехника - обязательная дисциплина профессионального цикла. Входит в профессиональный модуль ПМ.01 Проектирование цифровых устройств

Содержание учебной дисциплины направлено на формирование общих компетенций и профессиональных компетенций, соответствующих основным видам профессиональной деятельности:

1.3. Цели и задачи учебной дисциплины, требования к результатам освоения учебной дисциплины

Программа ориентирована на достижение следующих целей:

1. научить студентов разбираться в работе цифровых электронных схем (анализировать схемы), т. е. по известной схеме охарактеризовать её работу и назначение элементов, записать таблицу истинности или построить временные диаграммы;

2. научить студентов проектировать простейшие цифровые схемы по заданной таблице истинности или алгоритму работы.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

уметь: анализировать работу цифровых устройств на интегральных микросхемах, строить простые цифровые схемы по заданной таблице истинности, а также:

• проводить исследования работы цифровых устройств и проверку их на работоспособность;
  разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции;

• выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств;

• проектировать топологию печатных плат, конструктивно-технологические модули первого уровня с применением пакетов прикладных программ;

• разрабатывать комплект конструкторской документации с использованием САПР;

• определять показатели надежности и давать оценку качества СВТ;

• выполнять требования нормативно-технической документации;

• участвовать в разработке проектной документации с использованием современных пакетов прикладных программ в сфере профессиональной деятельности;

знать: основные типы цифровых интегральных микросхем, комбинационные узлы - логические элементы, компараторы, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры, сумматоры, АЛУ, последовательностные узлы - триггеры, регистры и счётчики, запоминающие устройства - ОЗУ, ПЗУ, FLASH-память, а также:

• арифметические и логические основы цифровой техники;

• правила оформления схем цифровых устройств;

• принципы построения цифровых устройств;

• основы микропроцессорной техники;

• основные задачи и этапы проектирования цифровых устройств;

• конструкторскую документацию, используемую при проектировании;

• условия эксплуатации цифровых устройств, обеспечение их помехоустойчивости и тепловых режимов, защиты от механических воздействий и агрессивной среды;

• особенности применения систем автоматизированного проектирования, пакеты прикладных программ;

• методы оценки качества и надежности цифровых устройств;

• основы технологических процессов производства СВТ;

• нормативно-техническую документацию: инструкции, регламенты, процедуры, технические условия и нормативы.

Содержание учебной дисциплины направлено на формирование:

общих и профессиональных компетенций , включающих в себя способность:

ПК 1.1 Разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции

ПК 1.2 Выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств

ПК 1.3 Использовать средства и методы автоматизированного проектирования при разработке цифровых устройств

ПК 1.4 Определять показатели надежности и качества проектируемых цифровых устройств

ПК 1.5 Выполнять требования нормативно - технической документации

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

ОК 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество

ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития

ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности

ОК 6 Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями

ОК 7 Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий

ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации

ОК 9 Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности

ОК 10 Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей)

1.4. Количество часов на освоение программы учебной дисциплины: максимальная учебная нагрузка студента часов, в том числе:

- обязательной аудиторной учебной нагрузки - 226 часов,

- самостоятельной работы - 113 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

339

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

226

в том числе:

- лекции

134

- практические занятия

92

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

113

в том числе:

- подготовка к аудиторным занятиям (домашнее задание)

30

- подготовка к практическим занятиям, разработка комбинационных схем, подготовка рефератов, анализ и разработка предложений по профессиональной проблеме, работа со справочниками, работа с нормативными документами, работа по изучению теоретического материала.

73

- подготовка к промежуточной аттестации

10

Итоговая аттестация по дисциплине: 1 семестр -дифференцированный зачёт

2 семестр - экзамен

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы, практические занятия,

самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1. Логическое проек-тирование схем цифровой схемотехники

42

Тема 1.1. Функциональная и структурная организация ЭВМ

Содержание учебного материала

3

Функциональная организация ЭВМ.

2

1, 2, 3

Структурная организация ЭВМ

1, 2, 3

Характеристика фон-неймановской архитектуры ЭВМ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 1.2. Архитектура ЭВМ 5-го поколения и ее особенности

Содержание учебного материала

3

Архитектура ПЭВМ

2

1, 2, 3

Особенности современных поколений ПЭВМ.

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 1.3. Кодирование и обработка чисел

Содержание учебного материала

10

Измерение количества информации

4

1, 2, 3

Кодирование чисел

1, 2, 3

Обработка чисел

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Арифметические действия над числами с фиксированной точкой.

2. Арифметические действия над числами с плавающей точкой

4

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 1.4. Логические операции, формулы логики

Содержание учебного материала

6

Логические операции.

2

1, 2, 3

Формулы логики.

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Построение таблиц истинности формул алгебры логики.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 1.5. Законы алгебры логики

Содержание учебного материала

6

Законы алгебры логики

2

1, 2, 3

Применение законов алгебры логики

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Эквивалентные преобразования формул алгебры логики.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 1.6. Переключательные функции

Содержание учебного материала

3

Переключательные функции

2

1, 2, 3

Основные базисы.

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 1.7. Минимизация переключательных функций

Содержание учебного материала

12

Совершенные нормальные формы

2

1, 2, 3

Способы минимизации переключательных функций

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Алгоритмы построения совершенных нормальных форм.

2. Минимизация логических функций методом Квайна

3. Минимизация логических функций методом карт Карно

6

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

4

Тема 1.8. Логическое проектирование в базисах микросхем

Содержание учебного материала

12

Базовые логические элементы.

2

1, 2, 3

Логическое проектирование в базисах микросхем.

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование основных логических устройств

2. Правила оформления схем цифровых устройств

3. Синтез и анализ комбинационных схем.

6

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

4

Тема 1.9. Принципы построения цифровых устройств

Содержание учебного материала

6

Основные принципы построения цифровых устройств

2

1, 2, 3

Типовые ситуации при построении узлов и устройств на цифровых ИС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Анализ цифрового устройства, построенного на базовых логических элементах

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 1.10. Совместная работа цифровых элементов в составе узлов и устройств

Содержание учебного материала

6

Проблематика построения устройств на цифровых ИС

2

1, 2, 3

Совместная работа цифровых элементов в составе узлов и устройств.

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Расчет времени задержки распространения сигнала в элементе.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 1.11. Согласование уровней сигналов при сопряжении разнотипных элементов

Содержание учебного материала

3

Компоненты согласования уровней сигналов

2

1, 2, 3

Согласование уровней сигналов при сопряжении разнотипных элементов.

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 1.12. Синхронизация в цифровых устройствах

Содержание учебного материала

6

Параметры тактовых сигналов

2

1, 2, 3

Структура устройств сигнализации.

1, 2, 3

Размножение тактовых сигналов

1, 2, 3

Синхронизация в цифровых устройствах

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Расчет времени задержки распространения сигнала в устройствах

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Раздел 2. Функциональные узлы комбинационного типа

26

Тема 2.1. Дешифраторы

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы дешифратора на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.2. Шифраторы

Содержание учебного материала

9

Определение. область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы шифратора

2. Преобразование двоичных кодов в семисегментный код и код Грея

4

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

3

Тема 2.3. Мультиплексоры

Содержание учебного материала

6

Определение. область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы мультиплексора на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.4. Демультиплексоры

Содержание учебного материала

4

Определение. область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.5. Цифровые компараторы

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы компаратора на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.6. Сумматоры

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы двоичного сумматора на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.7. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы АЛУ на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 2.8. Способы организации АЛУ

Содержание учебного материала

4

Способы организации АЛУ

2

1, 2, 3

Построение схем в ПЭВМ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Раздел 3. Функциональные узлы последовательностного типа

48

Тема 3.1. Цифровые автоматы с памятью

Содержание учебного материала

3

Определение. Область применения. Назначение.

2

1, 2, 3

Цифровые автоматы с памятью

1, 2, 3

Классификация типов триггеров.

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 3.2. Триггеры

Содержание учебного материала

3

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Условные графические обозначения (УГО).

1, 2, 3

Применяемые ИМС.

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 3.3. Асинхронные и синхронные триггеры

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы асинхронных и синхронных триггеров.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.4. Двухступенчатые триггеры MS - типа

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы RS -, D -, Т - и JK - триггеров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.5. Универсальные триггеры

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы универсальных триггеров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.6. Регистры параллельного действия

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы параллельных регистров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.7. Регистры последовательного действия

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы последовательных регистров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.8. Реверсивные регистры

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы реверсивных регистров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.9. Универсальные регистры

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы универсальных регистров на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.10. Асинхронные счетчики прямого и обратного счета

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы асинхронных счётчиков прямого и обратного счёта.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.11. Синхронные счетчики

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы синхронных счётчиков.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.12. Универсальные счетчики на базе ИМС

Содержание учебного материала

6

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы счётчиков на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 3.13. Счетчики с произвольным коэффициентом пересчета

Содержание учебного материала

10

Определение. Область применения. Классификация.

2

1, 2, 3

Синтез. Построение схем

1, 2, 3

УГО. Применяемые ИМС. Реализация на ИМС

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы счётчиков с произвольным коэффициентом пересчёта на базе ИМС.

2. Построение делителя частоты с произвольным коэффициентом деления

4

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

4

Раздел 4. Запоминающие устройства на основе БИС / СБИС

24

Тема 4.1. Микросхемы памяти

Содержание учебного материала

3

Классификация микросхем памяти.

2

1, 2, 3

Режимы работы статических БИС

1, 2, 3

Характеристики статических БИС

1, 2, 3

Иерархическая структура

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 4.2. Организация статических ЗУ

Содержание учебного материала

3

Определение. Область применения

2

1, 2, 3

Особенности организации статических ЗУ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 4.3. Структурная организация БИС ЗУ

Содержание учебного материала

3

Способы структурной организации БИС ЗУ

2

1, 2, 3

Структурная организация БИС ЗУ

1, 2, 3

Реализация БИС ЗУ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 4.4. Построение разных видов запоминающих элементов ОЗУ

Содержание учебного материала

3

Классификация видов запоминающих элементов ОЗУ

2

1, 2, 3

Построение разных видов запоминающих элементов ОЗУ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 4.5. Организация модулей ЗУ

Содержание учебного материала

11

Способы организации модулей ЗУ

2

1, 2, 3

Организация модулей ЗУ

1, 2, 3

Расчеты по построению модулей ЗУ

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы ОЗУ на ИМС.

2. Построение модулей ОЗУ

4

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

5

Тема 4.6. Программируемые ПЗУ

Содержание учебного материала

6

Общие сведения.

2

1, 2, 3

Область применения.

1, 2, 3

Программируемые ПЗУ

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы ПЗУ на ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 4.7. Репрограммируемые ПЗУ

Содержание учебного материала

3

Общие сведения.

2

1, 2, 3

Область применения.

1, 2, 3

Репрограммируемые ПЗУ

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 4.8. БИС/СБИС с программируемой структурой

Содержание учебного материала

6

Общие сведения.

2

1, 2, 3

Область применения.

1, 2, 3

БИС/СБИС с программируемой структурой.

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы ПЛМ на базе ИМС.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Раздел 5. Основы микропроцессорной техники

28

Тема 5.1. Микропроцессоры

Содержание учебного материала

3

История развития

2

1, 2, 3

Внутренняя организация

1, 2, 3

Классификация

1, 2, 3

Возможности и области применения

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.2. Микропроцессорная система (МПС)

Содержание учебного материала

3

Архитектура

2

1, 2, 3

Базовая архитектура

1, 2, 3

Совместное взаимодействие

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.3. Микроконтроллеры (МК)

Содержание учебного материала

3

Семейство микроконтроллеров

2

1, 2, 3

Общая характеристика и номенклатура семейств

1, 2, 3

Состав, направления развития элементной базы

1, 2, 3

Модульный принцип построения

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.4. Процессорное ядро МК

Содержание учебного материала

3

Программно-логическая модель

2

1, 2, 3

Способы адресации

1, 2, 3

Система команд

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.5. Особенности организации системы прерываний

Содержание учебного материала

3

Режимы работы МПС

2

1, 2, 3

Особенности организации системы прерываний

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.6. Организация памяти и доступа к ней

Содержание учебного материала

3

Организация памяти

2

1, 2, 3

Доступ к памяти

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 5.7. Программирование МК

Содержание учебного материала

21

Особенности программирования на ассемблере

6

1, 2, 3

Программирование МК

1, 2, 3

Режимы работы

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Исследование работы микроконтроллера. Способы адресации.

2. Исследование работы микроконтроллера. Система команд.

3. Исследование работы микроконтроллера. Система прерываний.

4. Исследование работы микроконтроллера. Организация доступа к памяти.

5. Исследование работы микроконтроллера. Программирование.

10

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

5

Раздел 6. Персональные компьютеры (ПК)

32

Тема 6.1. Устройство ПК на основе процессоров Intel.

Содержание учебного материала

6

Общая структура

2

1, 2, 3

Системный блок

1, 2, 3

Интерфейсы ПК

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Устройство компьютера.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 6.2. Процессоры Pentium.

Содержание учебного материала

3

Параметры

2

1, 2, 3

Свойства

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.3. Режимы процессора.

Содержание учебного материала

3

Три основных режима процессора

2

1, 2, 3

Система команд реального режима

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.4. Формат команд ассемблера.

Содержание учебного материала

3

Общий формат

2

1, 2, 3

Оперативная память

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.5. Регистры процессора.

Содержание учебного материала

3

Группы регистров

2

1, 2, 3

Регистры флагов

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.6. Представление адресов.

Содержание учебного материала

3

Адреса ячейки памяти

2

1, 2, 3

Модификация адресов

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.7. Сегментирование.

Содержание учебного материала

3

Сегменты памяти

2

1, 2, 3

Сегментные регистры

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.8. Переходы.

Содержание учебного материала

3

Наборы команд переходов

2

1, 2, 3

Особенности команд

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.9. Строковые операции.

Содержание учебного материала

3

Разновидности строковых команд

2

1, 2, 3

Операции над строками

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.10. Стек.

Содержание учебного материала

6

Структура стековой памяти

2

1, 2, 3

Основные стековые команды

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Программирование работы процессора

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 6.11. Прерывания.

Содержание учебного материала

6

Классы прерываний

2

1, 2, 3

Аппаратные и программные прерывания

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Изучение основных типов прерываний

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 6.12. Защищённый режим.

Содержание учебного материала

3

Адресация в защищенном режиме

2

1, 2, 3

Система привилегий

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.13. BIOS.

Содержание учебного материала

6

Конфигурирование системной платы

2

1, 2, 3

Основные установки CMOS

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Конфигурирование системной платы.

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 6.14. Интерфейсы ПК.

Содержание учебного материала

6

Основные стандарты

2

1, 2, 3

Требования к обработке мультимедиа-информации

1, 2, 3

Практические занятия.

1. Подключение цифровых устройств к ПК через интерфейс

2

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

2

Тема 6.15. Современная архитектура.

Содержание учебного материала

3

Оптическая (фотонная) архитектура

2

1, 2, 3

Квантовая архитектура

1, 2, 3

Нейроархитектура

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

Тема 6.16. Компьютерные системы.

Содержание учебного материала

3

Кластерные системы

2

1, 2, 3

Массивно-параллельные системы

1, 2, 3

Внеаудиторная (самостоятельная) работа обучающихся:

1

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины требует наличия:

- учебного кабинета;

- компьютерного класса.

3.1.1. Оборудование кабинета:

• рабочее место преподавателя;

• посадочные места по количеству студентов;

• учебно-наглядные пособия: презентации, видеоматериалы, распечатки справочного материала, контрольные задания, тесты и др.

3.1.2. Технические средства обучения:

• компьютерный класс;

• проекционная доска.

3.1.3. Действующая нормативно-техническая и технологическая документация:

• правила техники безопасности и производственной санитарии;

  4. Программное обеспечение: .

3.2. Учебно-методический комплекс по дисциплине, систематизированный по компонентам

3.2.1. Нормативный компонент:

• ФКГСОО (по дисциплине);

• извлечение из ГОС СПО по специальности;

• примерная программа учебной дисциплины;

• рабочая программа учебной дисциплины;

• типовой перечень оборудования кабинета, лаборатории;

• таблица междисциплинарных связей.

3.2.2. Общеметодический компонент.

Методические рекомендации:

• по планированию занятий;

• по реализации воспитательного потенциала дисциплины;

• по использованию технических средств обучения;

• по управлению самостоятельной внеаудиторной работой студентов;

• по написанию и защите проектов и рефератов;

• методические рекомендации по проведению семинарских занятий по учебной дисциплине;

3.2.3. Методический компонент темы учебной дисциплины:

• план учебного занятия (технологическая карта занятия);

• конспекты лекций;

• дополнительные информационные материалы о достижениях современной науки, техники, технологии;

• вопросы для актуализации опорных знаний по ранее изученным темам;

• вопросы для закрепления и проверки знаний по теме;

• задания для самостоятельной работы студентов на занятиях (варианты);

• домашние задания (варианты с указанием примерных затрат времени на выполнение);

• методические и (или) инструктивно-методические указания по проведению практических работ;

• методические рекомендации по изучению тем;

• методические разработки сценариев проведения различных видов учебных занятий с применением современных технологий обучения;

• основная и дополнительная литература для изучения темы;

• перечень тем рефератов, докладов, сообщений.

3.2.4. Методический компонент системы контроля знаний и умений студентов:

• перечень вопросов к зачету по учебной дисциплине;

• перечни вопросов, тесты, типовые задачи (упражнения), расчётные задачи, задачи для проектирования схем устройств;

• перечень литературы, нормативно-технической документации наглядных пособий, СО допускаемых к использованию при проведении экзаменов по учебной дисциплине.

4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения аудиторных занятий, тестирования, а также выполнения студентами индивидуальных и групповых заданий, практических, самостоятельных, проверочных и контрольных работ в соответствии с рейтинговой системой оценки.

Оценка качества освоения учебной программы включает текущий контроль успеваемости, промежуточную аттестацию по итогам освоения дисциплины.

Контроль реализации программы:

а) Стартовый контроль (результаты уровня обученности.) - 2-я неделя 1 семестра.

б) Текущий контроль - после изучения тем проверочные задания и тесты (тематические).

Формами текущего контроля являются так же участие студентов в проектной деятельности, тестировании, проектирование схем устройств, подготовка мультимедийной презентации по отдельным проблемам изученных тем.

в) Итоговый контроль - дифференцированный зачет, экзамен.

Методическое обеспечение в виде перечня вопросов для тематического опроса, примерной тематики и содержания рефератов, тестовых заданий, перечня задач практических занятий отражено в учебно-методическом комплексе дисциплины.

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

Коды формируемых компетенций

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

анализировать работу цифровых устройств на интегральных микросхемах,

ОК

ПК

Текущий контроль:

- опрос, задания

- тестирование

Рубежный контроль:

- опрос

- тестирование

Итоговый контроль:

дифференцированный зачет

строить простые цифровые схемы по заданной таблице истинности.

ОК

ПК

Знания:

основные типы цифровых интегральных микросхем

ОК

ПК

Текущий контроль:

- опрос, задания

- тестирование

Рубежный контроль:

- опрос, задания

- тестирование

Итоговый контроль:

дифференцированный зачет

комбинационные узлы - логические элементы

ОК

ПК

последовательностные узлы - триггеры, регистры и счётчики,

ОК

ПК

запоминающие устройства - ОЗУ, ПЗУ, FLASH-память

ОК

ПК

Тематика курсовых проектов

1 Разработка дешифраторов, мультиплексоров и демультиплексоров.

2 Разработка компараторов, схем контроля с использованием кодов.

3 Разработка сумматоров, АЛУ, множительно - суммирующих блоков.

^ 4 Разработка регистров.

5 Разработка счетчиков с двоичным и недвоичным кодированием.

6 Разработка запоминающих устройств.

7 Разработка микропроцессорных устройств.

60

^ Обязательная аудиторная учебная нагрузка по курсовому проекту

1 Вводное занятие

2 Введение

3 Анализ технического задания

4 Выбор и описание электрической структурной схемы (Э1) устройства

5Выбор и описание электрической функциональной схемы (Э2) устройства

6 Выбор элементной базы

7 Реализация электрической принципиальной схемы (Э3) устройства

8 Разработка электрической принципиальной схемы устройства

9 Расчет временных параметров

10 Расчет электрических параметров

11 Обоснование применяемого программного обеспечения

12 Описание компьтерных программ на ассемблере

13 Оформление графической части проекта

14 Оформление приложений к проекту

15 Оформление текстовой части проекта

30

^ Самостоятельная работа при изучении раздела 1 ПМ.01

104

^ Тематика внеаудиторной самостоятельной работы


1 Разработка схем комбинационных устройств в соответствии с индивидуальным заданием.

2 Разработка схем устройств последовательностного типа в соответствии с индивидуальным заданием.

3 Подготовка рефератов по теме «ПЛМ».

4 Подготовка рефератов по теме «Персональные компьютеры»

5 Подготовка к выполнению лабораторно - практических работ.

6 Подготовка к семинарам и экзамену.

7 Работа по изучению теоретического материала.

8 Работа по соответствующим разделам курсового проекта

9 Анализ и разработка предложений по заданной профессиональной проблеме

10 Работа с нормативными документами

11 Работа со справочниками