Сандық құралдардың математикалық және физикалық негіздері

Сипаттама: Компьютерлік жүйелер мен желілерді аппараттық қамтамасыз етуге баса назар аудара отырып, Сандық техника құралдарын құрудың әдіснамалық негіздерін меңгеру. Цифрлық құрылғыларды жобалау технологиясының негізін құрайтын негізгі принциптермен және іргелі физикалық заңдармен танысу. Цифрлық құрылғыларды құрастырудың және іске асырудың дәстүрлі және перспективалық бағыттарының ұғымдық негіздерін қалыптастыру.

Кредиттер саны: 3

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Жұмыс түрлері	сағат
Дәрістер	15
Практикалық жұмыстар
Зертханалық жұмыстар	15
СӨЖО	15
СӨЖ	45
Қорытынды бақылау нысаны	емтихан
Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• компьютерлік электроника, оптоэлектроника саласындағы терминологиялық базаны меңгеру; сандық құрылғылар мен жүйелерде сандық және символдық ақпаратты ұсынудың, кодтаудың және физикалық бейнелеудің базалық принциптерін оқып үйрену; ақпаратты сақтаудың, өңдеудің және бейнелеудің негізгі функционалдық кіші жүйелерінің конструктивтік ерекшеліктерін оқып үйрену.

Міндет

• Бұл пәнді оқыту міндеттеріне:: - физикалық заңдарды, процестерді, құбылыстарды және оларға негізделген сандық техника құралдарының базалық компоненттерінің қызмет ету принциптерін оқып үйрену; - сандық деректерді көрсету және кодтау принциптерін зерттеу; - сандық деректерді сақтау, өңдеу және беру сандық жүйелерінің негізін құрайтын негізгі функционалдық тораптар мен компоненттердің негізгі сипаттамаларын зерттеу жатады.
• Приобрести осознанное понимание роли физических законов, процессов, явлений и базирующихся на них принципов функционирования базовых компонентов средств цифровой техники.
• Конкретизировать (расширить) понятийную базу в сфере технологии производства средств цифровой техники.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• Білу: - сандық деректерді сандық жүйелермен ұсыну және өңдеудің әдістері мен тәсілдерін; - Сандық техника құралдарының бірқатар базистік элементтері мен компоненттерінің жобалануы және жұмыс істеуіне негізделетін физикалық принциптерін; - Ақпараттық-есептеу техникасы құралдарының жұмыс істеу тиімділігін арттыруды қамтамасыз ететін ғылыми-техникалық бағыттар мен шешімдерін; - дербес компьютерлердің функционалдық және конструкциялық тораптары мен модульдерін құрастыру және коммутациялау принциптерін. 2. Түсіну: - компьютерлер мен жүйелердің құрылымы, құрамы мен жұмыс істеуінің негізгі принциптерін; - компьютерлік техниканы, есептеу жүйелерін, кешендер мен желілерді қолдану саласын жетілдіру, жобалау және кеңейту үрдістерін.
• Знание: Назвать понятие логической функции; ви-ды представления логических функций; что такое таблица истинности.
• Знание: Повторить определение, аксиомы и законы алгебры логики; определения нормальных форм логических функций; положения до-менной теории ферромагнетизма и основ-ные характеристики ферромагнетиков; со-став функциональных узлов накопителей на магнитном диске.
• Знание: Назвать основные положения теории света; номенклатуру основных элементов опто-электроники; что такое окно прозрачности волоконного световода; типы жидких кри-сталлов; электрооптические явления, при-сущие жидким кристаллам; принцип голо-графического способа хранения данных, методы записи голограмм.
• Понимание: Объяснить влияние различных физических факторов на основные функциональные ха-рактеристики накопителей на магнитном диске; какие законы и принципы лежат в основе создания и функционирования источников и приёмников света, а также среды для передачи светового потока; принцип функционирования жидкого кристалла; конструкцию жидкокристаллических мониторов.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• – әртүрлі көрсетілімдерде сандық деректермен операцияларды орындаудың машиналық процедураларын модельдеуді;-аппараттық – бағдарламалық кешендер мен желілердің компоненттерін конфигурациялауды; – компьютерлік жабдықтарды орналастыруға қабілетті болу, есептеу жүйелері мен желілерін пайдаланушылардың автоматтандырылған жұмыс орындарын жабдықтау; - есептеу жүйелері мен желілерінің жұмыс істеуінің өндірістік және өндірістік емес шығындарын бағалау дағдысының болуы.
• Объяснить формирование таблицы истинности по вербальному описанию задачи; правило записи аналитических выражений логических функций по таблице истинности; правило преобразования логических функций из одной формы в другую. в сфере инновационного менеджмента и стратегического планирования.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Инновациялық менеджмент және стратегиялық жоспарлау саласында пікір қалыптастыру.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• – корпоративтік компьютерлік желіге, телекоммуникациялық жүйеге қызмет көрсету және әкімшілендіру бойынша топта жұмыс істей білу; - кәсіпорын және ұйым қызметкерлерінің желілік пайдаланушыларының дағдыларына оқыту процесін ұйымдастыру бойынша коммуникациялық қабілеттерін дамыту.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• - дербес пайдалану жүйелерінің жұмысқа қабілеттілігіне талдау жүргізу және сыни баға беру; – компьютерлер мен жүйелердің негізгі тораптары мен құрылымдық компоненттерінің функционалдық және техникалық сипаттамаларын түсіндіру;-компьютерлерді, есептеу жүйелері мен желілерін пайдалану процесінде арифметикалық-логикалық процедураларды пайдалану; - есептеу жүйелерін практикалық қолдану мәселелері бойынша ақпараттық материалдардың мазмұнын талдау.
• Интерпретировать функциональные и тех-нические характеристики основных узлов и конструктивных компонентов компьютеров и систем на их основе.
• Анализировать содержание информационных материалов по вопросам практического применения вычислительных систем.

Оқыту әдістері

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: Информационно-коммуникационные технологии: 1) конструирование занятия с использованием активных и интерактивных методов: – формулировка цели; – составление алгоритмов действий, необходимых для достижения цели; – методическое обеспечение занятия; – анализ итогов путём сравнения поставленной цели с достигнутыми результатами; 2) интерактивное обучение в ходе фронтальной работы: – активное воспроизведение ранее полученных теоретических знаний в новых условиях; – применение обратной связи; 3) проблемное обучение; 4) инновационные методы обучения: – имитационные – игровые (тренинги); – неимитационные (дискуссии; поисковые практические работы; самостоятельная работа).

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Тема 1
• Тема 2
• Тема 3
• Тема 4
• Тема 5
• Тема 6
• Тема 7
• Тема 8
• Тема 9
• Тема 10
• Тема 11
• Тема 12
• Тема 13
• Тема 14
• Тема 15

Негізгі әдебиет

• Основная литература: 1 Мышляева И.М. Цифровая схемотехника: Учебник для сред. Проф. Образования/Ирина Михайловна Мышляева. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 400 с. (с. 5 – 40).
• 2. Введение в цифровую схемотехнику / Новиков Ю.В. – М.: Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ", 2016 (Основы информационных технологий). (с. 4 – 8).
• 3. Беспалов В.Г. Основы оптоинформатики. Часть 1. Информационные технологии – от электронного к оптическому компьютеру. – СПб.: Издательство «Питер», 2006.
• 4. Ефанов В.И. Введение в специальность. Физика и техника оптической связи: Учебное пособие. – Томск: Томский межвузовский центр ди-станционного образования, 2006. – 166 с.

Қосымша әдебиеттер

• 1. Забродин Ю. С. Промышленная электроника. – М.: Высш. шк., 1982. – С. 176 – 181.
• 2. Миловзоров В.П. Элементы информационных систем: Учеб. для вузов по спец. "Автоматизированные системы обр. информ. и упр.". – М.: Высш. шк., 1989. С. 136 – 147; 317 – 322.
• 3. Фрике К. Вводный курс цифровой электроники: Пер. с нем. – Москва.: Издательство «Техносфера», 2003. – 432 с. (С. 19 – 32; 65 – 78).
• 4. Ткалич В.Л., Макеева А.А., Оборина Е.Е. Физические основы наноэлектроники: Учебное пособие. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2011. – 83 с.
• 5. Голографические запоминающие устройства. – https://yandex.kz/images/search?text=голографические%20 запоминающие%20 устройства&stype=image&lr=10306&noreask=1&source=wiz.
• 6. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. (+CD). – СПб.: Питер, 2007. – 844 с