- •Фгбоу впо «Воронежский государственный технический университет»
- •2. Виды учебных занятий, формы контроля знаний студентов и организация срс
- •3. Содержание разделов дисциплины, методические указания к самостоятельной работе и вопросы для самопроверки
- •3.1. Основы электроники
- •3.2. Усилители и генераторы электрических сигналов
- •3.3. Источники вторичного электропитания.
- •3.4. Основы цифровой электроники
- •3.5. Комбинационные устройства
- •3.6. Последовательностные устройства
- •3.7. Сопряжение аналоговых и цифровых устройств
- •3.8. Полупроводниковые запоминающие устройства.
- •3.9. Схемы сравнения и контроля.
- •3.10. Микропроцессорные устройства
- •4. Образовательные технологии
- •5. Оценочные средства
- •6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •Библиографический список
- •Вопросы к экзамену по дисциплине “Электроника и микропроцессорная техника”
- •Програма и методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2. Виды учебных занятий, формы контроля знаний студентов и организация срс
Студенты очной формы обучения изучают дисциплину "Электроника и микропроцессорная техника" в течение 4 и 5 семестров, студенты заочники - в 2 семестре. Виды и объем учебных занятий, формы контроля знаний приведены в табл. 1. Темы и разделы рабочей программы, количество лекционных часов и количество часов самостоятельной работы студентов на каждую из тем приведены в табл. 2. В первой колонке этой таблицы указаны номера тем согласно разделу 3.
Самостоятельная работа студентов (СРС) в ходе изучения лекционного материала заключается в проработке каждой темы в соответствии с методическими указаниями по СРС, которые приведены в разделе 3, а также в выполнении домашних заданий, которые выдаются преподавателем на лекционных занятиях.
Таблица 1
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
|
4 |
36
|
12 |
18
|
15 |
|
|
+ |
- |
Очная |
5 |
18 |
18 |
36 |
18 |
|
|
+ |
- |
Заоч-ная |
2 |
8 |
70 |
12 |
30 |
8 |
111 |
+ |
|
Как указано в табл. 1, студенты выполняют лабораторные работы. Тематика лабораторных работ следующая.
Исследование характеристик полупроводниковых приборов и устройств на их основе (расcчитана на 5 час.).
2. Исследование характеристик биполярного транзистора (расcчитана на 4 час).
3. Исследование характеристик полевого транзистора ( рассчитана на 4 час).
4. Исследование схем на основе операционных усилителей (рассчитана на 5 час.).
5. Определение статических и динамических параметров интегральных микросхем (рассчитана на6 час.).
6. Триггеры (рассчитана на 6 час.).
7. Четырёхразрядный двоичный счётчик (рассчитана на 6 час.).
8. Преобразователи кодов: шифраторы и дешифраторы (рассчитана на 4 час.).
9. Двоичные сумматоры (рассчитана на 6 час.).
10. Генераторы прямоугольных импульсов (рассчитана на 4 час.).
11. Исследование работы АЛУ (рассчитана на 6 час.).
Организация лабораторного практикума, порядок подготовки к лабораторным занятиям и методические указания к самостоятельной работе студентов, а также порядок допуска к лабораторным занятиям и отчетности по проделанным работам определены в методических указаниях по выполнению лабораторных работ.
Тематика, структура учебного материала лекционных занятий, а также материал, выносимый на самостоятельное изучение, приведены в табл. 2 – 4.
Таблица 2
п/п |
Наименование раздела дисциплины |
Семестр |
Неделя семестра |
Вид учебной нагрузки и их трудоемкость в часах |
||||
Лекции |
Практические занятия |
Лабораторные. работы |
СРС |
Всего часов |
||||
1 |
Роль электроники в научно-техническом прогрессе общества
|
4 |
1 |
2 |
|
|
2 |
4 |
2 |
Зонная теория полупроводников |
4 |
2 |
2 |
|
|
3 |
5 |
3 |
Примесные полупроводники |
4 |
3 |
2 |
|
|
2 |
4 |
4 |
Электронно-дырочный переход |
4 |
4 |
2 |
|
|
3 |
5 |
5 |
Выпрямительные диоды |
4 |
5 |
2 |
|
3 |
2 |
7 |
6 |
Стабилитрон |
4 |
6 |
2 |
|
2 |
2 |
6 |
7 |
Биполярный транзистор |
4 |
7 |
2 |
|
4 |
3 |
9 |
8 |
Схемы включения биполярного транзистора. |
4 |
8-9 |
4 |
|
|
3 |
7 |
9 |
Полевой транзистор с управляющим р-n-переходом. |
4 |
10 |
2 |
|
2 |
2 |
6 |
10 |
Полевые транзисторы с изолированным затвором. |
4 |
11 |
2 |
|
2 |
3 |
7 |
11 |
Усилители электрических сигналов |
4 |
12-15 |
10 |
|
5 |
2 |
17 |
12 |
Генераторы гармонических сигналов |
4 |
16 |
2 |
|
|
2 |
4 |
13 |
Источники вторичного электропитания |
4 |
17 |
2 |
|
|
2 |
4 |
14 |
Основы микроэлектроники |
5 |
1 |
1 |
|
|
2 |
3 |
15 |
Основы микропроцессорной техники |
5 |
1 |
1 |
|
|
2 |
3 |
16 |
Комбинационные устройства. |
5 |
3 |
2 |
|
20 |
3 |
25 |
17 |
Общая характеристика цифровых микросхем |
5 |
5 |
2 |
|
6 |
3 |
11 |
18 |
Последовательностные устройства |
5 |
7 |
2 |
|
10 |
3 |
15 |
19 |
Сопряжение аналоговых и цифровых устройств .ЦАП и АЦП |
5 |
9 |
2 |
|
|
3 |
5 |
20 |
Полупроводниковые запоминающие устройства |
5 |
11 |
2 |
|
|
3 |
5 |
21 |
Схемы сравнения и контроля |
5 |
13 |
1 |
|
|
2 |
3 |
22 |
Микропроцессорные устройства |
5 |
13,15 |
2 |
|
|
3 |
5 |
23 |
Периферийные устройства .Организация ввода-вывода. |
5 |
15 |
1 |
|
|
2 |
3 |
24 |
Микропроцессоры в измерительной технике и управлении |
5 |
17 |
1 |
|
|
3 |
4 |
25 |
Программируемые логические интегральные схемы |
5 |
17 |
1 |
|
|
3 |
4 |
|
всего |
|
|
54 |
|
54 |
63 |
171 |
Таблица 3
Неделя семестра |
Содержание СРС |
Виды контроля |
Объем часов |
1-2 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения
|
проверка конспекта |
1 |
|
3-4
|
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
4
|
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения |
проверка конспекта |
1 |
|
5 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1
|
|
6 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
7 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
Подготовка конспекта по теме |
проверка конспекта |
1 |
|
|
|||
|
|||
Продолжение табл. 3 |
|||
|
для самостоятельного изучения |
|
|
8 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
9 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
10 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
11 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
2 |
|
Подготовка конспекта по теме для самостоятельного изучения |
проверка конспекта |
1 |
|
12 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
14 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
15 |
Подготовка к выполнению лаб. работы |
допуск к выполнению л.р. |
1 |
Подготовка к защите лаб. работ |
отчет, защита |
1 |
|
Итого |
|
|
27
|
Таблица4
4.1 Лекции
Неделя семестра |
Тема и содержание лекции |
Объем часов |
В том числе, в интерактивной форме (ИФ) |
|
4 семестр |
36 |
|
|
Основы электроники |
22 |
|
1 |
Введение. Роль электроники в научно-техническом прогрессе общества. Основные направления и достижения. История развития электроники и классификация электронных устройств.
|
2 |
|
2 |
Зонная теория полупроводников. |
2 |
|
3 |
Примесные полупроводники. |
2 |
|
4 |
Электронно-дырочный переход. Токи в p-n переходе: диффузионный, дрейфовый. Прямое и обратное включение р-n-перехода. |
2 |
|
5 |
Выпрямительный диод. Маркировка(обозначение) диодов. Вольт-амперная характеристика диода. Основные параметры диодов. Простейшая схема однополупериодного выпрямителя. Статические и динамические параметры диода. |
2 |
|
6 |
Стабилитрон. Вольтамперная характеристика стабилитрона. Схема включения стабилитрона. Основные параметры. |
2 |
|
7 |
Биполярный транзистор. Структура транзистора. Принцип действия |
2 |
|
8 |
Схемы включения . Усилительные свойства транзистора |
2 |
|
9 |
Статические характеристики транзистора |
2 |
|
10 |
Полевой транзистор с управляющим р-n-переходом. Структура и принцип действия . Схемы включения. Основные статические характеристиками . |
2 |
|
11 |
Полевые транзисторы с изолированным затвором. Структура и принцип действия полевых транзисторов со встроенными и индуцированными каналами. Условные обозначения транзисторов. Применение полевых транзисторов. Сравнение характеристик полевых и биполярных транзисторов. Маркировка и классификация транзисторов.
|
2 |
|
|
Усилители и генераторы электрических сигналов |
12 |
|
12 |
Усилители электрических сигналов. Обобщённая схема усилительного устройства. УГО усилительных устройств отечественного и зарубежного производства. Определения. Характеристики. Типы усилителей. Основные показатели усилителей.
|
2 |
|
13 |
Обратная связь (ОС) в усилителях. Определения положительной и отрицательной обратных связей. Влияние ОС на характеристики усилителей |
2 |
|
14 |
Типовой усилительный каскад на транзисторе, включённом по схеме ОЭ. Три основных режима работы усилительного каскада: А, В и С. Схемы стабилизации положения рабочей точки. Разновидности усилителей: Многокаскадный усилитель, Импульсный усилитель, Усилитель постоянного тока. |
2 |
|
15 |
Дифференциальный усилитель.
|
2 |
|
16 |
Операционные усилители (ОУ). Структурная схема. Основные характеристики. Примеры схем с использованием ОУ. |
2 |
|
17 |
Генераторы электрических сигналов. Назначение и виды генераторов. Два условия работы генераторов. Генератор LС типа с трансформаторной связью (схема Мейснера). Схема Хартли (индуктивная трехточка) . Схема Коллпитца (емкостная трехточка) |
2 |
|
|
Источники вторичного электропитания. |
2 |
|
18 |
Источники вторичного электропитания. Назначение источников вторичного электропитания. Выпрямители. Сглаживающие фильтры. Индуктивный фильтр. Ёмкостный фильтр. Индуктивно-ёмкостный фильтр. Резистивно –ёмкостный фильтр. Стабилизация напряжения и тока. Стабилизатор напряжения. Стабилизатор тока. |
2 |
|
|
5 семестр |
18 |
|
|
Основы цифровой электроники |
4 |
|
1 |
Основы микроэлектроники. Интегральная микросхема. Виды микросхем: полупроводниковая ИМС, пленочные ИМС, гибридные ИМС, совмещенные ИМС. Элементы интегральных микросхем: биполярные транзисторы, многоэмиттерные транзисторы, многоколлекторные транзисторы, полевые МДП-транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы. Большие интегральные схемы (БИС). |
1 |
|
1 |
Основы микропроцессорной техники. Основные причины появления микропроцессоров. Недостатки аналогового сигнала. Достоинства и недостатки цифрового сигнала. Логические элементы. Электронный ключ и переключательная характеристика электронного ключа. |
1 |
|
|
Комбинационные устройства |
4 |
|
3 |
Комбинационные устройства. Основные логические операции и их реализация. Базовые логические элементы. Шифраторы и дешифраторы. Мультиплексоры и демультиплексоры. Сумматоры. Арифметико-логические устройства.
|
2 |
|
5 |
Общая характеристика цифровых микросхем. Система условных буквенно-цифровых обозначений интегральных микросхем. Условные графические обозначения цифровых микросхем. Принцип реализации цифрового устройства по произвольной таблице истинности.
|
2 |
|
|
Последовательностные устройства |
2 |
|
7 |
Последовательностные устройства: триггеры, регистры, счётчики, сумматоры, формирователи и генераторы импульсов. |
2 |
|
|
Сопряжение аналоговых и цифровых устройств |
2 |
|
9 |
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 |
|
|
Полупроводниковые запоминающие устройства. |
2 |
|
11 |
Классификация запоминающих устройств.Основные показатели запоминающих устройств.Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).Масочные ПЗУ. Прожигаемые ПЗУ. Репрограммируемые ПЗУ. |
2 |
|
|
Схемы сравнения и контроля |
2 |
|
13 |
Назначение схемы сравнения двоичных чисел (числовые компараторы) на основе элементов исключающих ИЛИ – ИЛИ; на основе полусумматоров. |
2 |
|
|
Микропроцессорные устройства |
4 |
|
15 |
Характеристики микропроцессоров. Архитектура микропроцессора. Разновидности микропроцессоров. Структура микропроцессора. Обработка данных. Выводы из корпуса микропроцессора и их назначение. Арифметические и логические операции работы микропроцессора. Система команд микропроцессора КР580ВМ80. Микропроцессорная система. Периферийные устройства.
|
2 |
|
17 |
Микропроцессоры в измерительной технике и управлении |
1 |
|
17 |
Программируемые логические интегральные схемы |
1 |
|
Итого часов |
54 |
|
Курсовая работа выполняется по теме " Автоматизация технологического процесса сортировки изделий".
Цель курсовой работы состоит:
в приобретении практических навыков в формализации, алгоритмизации и программировании задач, связанных с применением микропроцессорных устройств (МПУ) для комплексной автоматизации технологических процессов производства РЭС, а также в выборе технических средств МПУ и оформлению программной документации.;
Работа выполняется по индивидуальным вариантам технического задания и включает в себя элементы научных исследований.
Применяется поэтапный контроль результатов работы. По результатам выполнения работы оформляется пояснительная записка. Защита работы проводится в форме собеседования.
Необходимым условием успешного освоения дисциплины является строгое соблюдение графика учебного процесса.
Консультации организуются по учебным группам, а дата, место и время их проведения указываются в графике работы преподавателя.
Консультации организуются по учебным группам, а дата, место и время их проведения указываются в графике работы преподавателя.