4.3. Лабораторный практикум

№ п/п	Номер и наименование раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	III. Элементы полупроводниковой электроники	Знакомство с некоторыми методами моделирования работы электронных схем в среде EWB (2 час.)
2	III. Элементы полупроводниковой электроники	Исследование основных логических элементов и комбинационных устройств (2 час.)
3	III. Элементы полупроводниковой электроники	Исследование триггеров RS-, RST-, D- и JK-типов. (2 час.)
4	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства	Основные узлы цифровой техники. (2 час.)
5	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства	Исследование работы АЛУ (2 час.)
6	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства	Исследование работы ОЗУ (2 час.)
7	V. Микропроцессоры	Знакомство с устройством и системой команд модели ЭВМ «Микролаб». (4 час.)
8	V. Микропроцессоры	Параллельный интерфейс ввода-вывода модели ЭВМ «Микролаб». Программирование задач ввода-вывода (4 час.)
9	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства. V. Микропроцессоры	Использование микропроцессорной техники в автоматических системах контроля и управления (4 час.)
10	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства	Исследование модели 4-разрядной ЭВМ с ручным управлением (4 час.)
11	IV. Цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства	Исследование ЦАП и АЦП (4 час.)

Примеры практических заданий по лабораторным работам:

1. Лабораторная работа №1 «Знакомство с программой EWB»

2. Пользуясь программой EWB, смоделируйте работу ФНЧ в виде RC-цепочки с постоянной времени τ = 3 мс, определите даваемый ею сдвиг фаз на частоте 1 кГц

3. Лабораторная работа №2 «Исследование основных логических элементов и комбинационных устройств»

4.3. Пользуясь программой EWB, смоделируйте работу приведенной комбинационной схемы и составьте для неё таблицу истинности

5.4. Пользуясь программой EWB, определите логическую функцию исследуемого устройства

6.3. Лабораторная работа № 3. «Триггеры»

7.3. Откройте схему параллельно включенных статического и динамического D триггеров (файл E:\MeLabs\Lab3\D_trig.EWB), ко входам которых подключен генератор слова (Word Generator). Разверните панель генератора слова. Из приведенной ниже таблицы состояний выпишите по тактам двоичные коды слов и, преобразовав их в 16-ные, введите в память генератора слов. Включите моделирование и, последовательно нажимая ЛКМ на клавишу «Step», находящуюся на панели генератора слова, сгенерируйте всю тестовую последовательность. Заполните потактовую таблицу состояний триггера и изобразите временные диаграммы. Объясните полученные результаты

Таблица

Информац.

сигнал Номера тактов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C

D

Q стат.

Q дин.

8.4. Откройте схему динамического RST-триггера (файл E:\MeLabs\Lab3\rst_trig_analis.EWB), ко входам которого подключен генератор слова (Word Generator), а все входные и выходные сигналы контролируются логическим анализатором (Logic Analyzer). Разверните панель генератора слова и установите режим пошаговой работы (Step). Введите в память генератора 16-ричные коды слов Вашего варианта (по указанию преподавателя). Разверните панель логического анализатора. Включите моделирование и, последовательно нажимая ЛКМ на клавишу «Step», находящуюся на панели генератора слова, сгенерируйте всю тестовую последовательность. Зарисуйте полученные логическим анализатором диаграммы и объясните их вид.

9.3. Выберите из библиотеки Digital интегральную схему JK-триггера 7472 (And gated JK MS SLV FF (pre, clr)) и соберите на ней схему счетного триггера. Обратите внимание, что на информационных входах используется логика 3И. Вывод NC микросхемы – свободный (не используется). Подайте на вход триггера прямоугольные импульсы от функционального генератора с частотой следования 1 кГц и получите осциллограммы входного и выходного сигналов. Продемонстрируйте их преподавателю. Измерьте период выходного сигнала

10.3. Лабораторная работа №4 «Основные узлы цифровой техники»

11.3. Откройте схему последовательного регистра (файл E:\MeLabs\Lab4\ регистр_посл.EWB). Продемонстрируйте работу последовательного регистра в режиме загрузки информации и в режиме циклического сдвига.

12.4. На основе счетчика 7469 из библиотеки Digital соберите схему делителя частоты (с заданным преподавателем коэффициентом деления) и продемонстрируйте его работу

13.3. Откройте схему реверсивного счетчика (файл E:\MeLabs\Lab4\ РЕВЕРС_СЧЕТ.EWB). Продемонстрируйте работу реверсивного счетчика 74192 в режиме загрузки информации, а также в режимах прямого и обратного счета.

14.3. Лабораторная работа №5 «Исследование АЛУ»

15.3. Составить таблицу реализации одной из операций, выполняемых АЛУ К155ИП3 и практически реализовать ее на стенде

16.4. Лабораторная работа №6 «Исследование ОЗУ»

17.3. По схеме ОЗУ, приведенной на карте VI-3, объяснить устройство, состав и логику работы всех его блоков

18.4. Объяснить работу ОЗУ при записи и при считывании информации

19.3. Записать информацию в указанные преподавателем ячейки

20.3. Извлечь информацию из указанных ячеек

21.3. Лабораторная работа № 7 «Исследование модели 4-разрядной ЭВМ с ручным управлением»

22.3. Объяснить устройство модели ЭВМ (состав и назначение блоков)

23.4. Объяснить работу модели ЭВМ (какие сигналы, откуда и куда поступают, что при этом происходит)

24.3. Записать последовательность машинных операций для указанных команд

25.3. По заданию преподавателя составить программу и произвести её проверку на модели ЭВМ

26.3. Лабораторная работа № I I-3 «Параллельный интерфейс ввода-вывода. Программирование задач ввода-вывода»

27.3. По заданию преподавателя составить структурную схему и программу на ввод информации с клавиатуры, не используя подпрограмму ввода данных. Провести ее проверку на модели ЭВМ

28.4. По заданию преподавателя составить программу на ввод информации с клавиатуры с использованием подпрограммы ввода данных. Провести ее проверку на модели ЭВМ

29.3. По заданию преподавателя составить программу на ввод информации с использованием тумблеров, подсоединенных к порту С, и провести ее проверку на модели ЭВМ

30.3. Лабораторная работа № I I-5 «Исследование ЦАП и АЦП»

31.3. Продемонстрировать работу ЦАП (карта VII-1) и АЦП (карта VII-2) в ручном и в автоматическом режиме.

32.4. Объяснить схему исследования ЦАП, пояснить назначение и логику работы основных узлов макета по карте VII-1

33.3. Объяснить схему исследования АЦП, пояснить назначение и логику работы основных узлов макета по карте VII-2

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Название	Автор	Вид издания (учебник, учебное пособие)	Место издания, издательство, год издания, кол-во страниц	Кол-во экз.	Место хран.
а) Основная литература
Электроника [Электронный ресурс]	Сигов А. С.	Учебное пособие	М.: Абрис, 2012. - 349 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/117510/
Наноэлектроника [Электронный ресурс]	Щука А.А.	Учебное пособие Рек. УМО	М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 349 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/95473/
Лабораторный практикум по электротехнике и электронике в среде Multisim	Марченко А. Л. Освальд С. В.	Учебное пособие	М.: ДМК Пресс, 2010. - 448 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/86490/
Электроника. Электрофизические основы, микросхемотехника, приборы и устройства. [Электронный ресурс]	Кузовкин В.А.	Учебное пособие	М.: Логос, 2011. - 328 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/89796/
б) Дополнительная литература
Основы микроэлектроники:	Коваленко А.А., Петропавловский М.Д.	Учебное пособие Рек. УМО	М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 240 с.	75	НПБ АлтГПА
Электроника [Электронный ресурс]	Г. Г. Шишкин, А. Г. Шишкин.	Учебник Рек. МО РФ	М. : Дрофа, 2009. — 703 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/53723/
Электроника	Г. Г. Шишкин, А. Г. Шишкин.	Учебник Рек. МО РФ	М. : Дрофа, 2009. — 703 с.	2	НПБ АлтГПА
Основы микроэлектроники:	Коваленко А.А., Петропавловский М.Д.	Учебное пособие Рек. УМО	Барнаул: Изд‑во БГПУ, 2005. – 222 с.	106	НПБ АлтГПА
Основы микроэлектроники	Ефимов, И. Я. Козырь И. Е.	Учебник	СПб. : Лань, 2008. — 384 с.	1	НПБ АлтГПА
Электроника	Миловзоров В.О., Панков И.Г.	Учебник	М. : Высшая школа, 2006. — 288 с.	4	НПБ АлтГПА
Вводный курс цифровой электроники	Фрике К.	Учебное пособие	М. : Техносфера, 2004. — 428 с.	5	НПБ АлтГПА
Нанотехнология в электронике	Лозовский В.Н., Константинова Г.С., Лозовский С.В.	Учебное пособие	СПб. : Лань, 2008. — 327 с.	1	НПБ АлтГПА
Электроника и микропроцессорная техника	Гусев В.Г., Гусев Ю.М.	Учебник	М. : Высшая школа, 2006. — 798 с.	5	НПБ АлтГПА
Цифровые устройства	Браммер Ю.А.	Учебное пособие	М.: Высш. школа. -2004 .- 229 с.	5	НПБ АлтГПА
Основы микропроцессорной техники: Курс лекций.	Новиков Ю.В.	Учебное пособие	М.: Интернет-Университет информационных технологий. – 2004. – 432 с.	3	НПБ АлтГПА
Цифровые устройства и микропроцессоры	Нарышкин А.К.	Учебное пособие	М. : Академия, 2006. — 318 с.	10	НПБ АлтГПА
Цифровая электроника	Бойт К.		М. : Техносфера, 2007. — 471 с.	2	НПБ АлтГПА
Электроника и измерительная техника [Электронный ресурс]	Вознесенский А.С. Шкуратник В. Л.	Учебник	М.: Горная книга, 2008. - 461 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/83919/
Цифровая схемотехника [Электронный ресурс]	Наумкина Л. Г.	Учебное пособие	М.: Московский государственный горный университет, 2008. - 309 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/99687/
Основы микросхемотехники	Алексенко А.Г.		М. : Лаборатория Базовых Знаний : ФИЗМАТЛИТ : ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002. — 448 с.	4	НПБ АлтГПА
Физические основы функциональной электроники	Кравченко А.Ф.	Учебное пособие	Новосибирск. : НГУ. – 2000. – 442 с.	3	НПБ АлтГПА
Основы электроники [Электронный ресурс]	Марченко А. Л.	Учебное пособие	М.: ДМК Пресс, 2009. - 294 с.	Неограниченный доступ	ЭБС http://www.biblioclub.ru/book/47452/

5.2. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Справочная правовая систем Гарант (доступ в АлтГПА)

ЭК НПБ АлтГПА http://library.uni-altai.ru/

Научная Электронная Библиотека eLIBRARY http://www.elibrary.ru (свободный доступ)

Электронная библиотека диссертаций РГБ http://diss.rsl.ru/ (доступ в НПБ АлтГПА)

ЭБС «Университетская библиотека онлайн» http://www.biblioclub.ru/ (доступ свободный при регистрации в НПБ АлтГПА)

Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам" (ИС "Единое окно") http://window.edu.ru/window/library (свободный доступ)

Справочная правовая система КонсультантПлюс (доступ в НПБ АлтГПА)