Цифровые устройства

Описание: Построение и реализации в программируемой логической интегральной схеме комбинационных устройств от простейших шифраторов и мультиплексоров до конечных автоматов, фильтров и генераторов сигналов. Арифметика в фиксированной и плавающих точках, моделирования работы цифровых устройств, состязаний сигналов и метастабильности. Изучение теории, языка программирования VHDL и особенностей построения современных программ логической интегральной схемы.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Электроника

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Базовые дисциплины

Цель

• . Рассмотрение возможностей и способов построения цифровых электронных узлов, которые применяются в измерительных приборах, микропроцессорных системах, средствах автоматизации.

Задача

• Подготовка специалистов к производственной и исследовательской работе в области создания и эксплуатации элементов и систем автоматического управления технологическими установками.

Результат обучения: знание и понимание

• Принцип действия цифровых интегральных элементов, их классификацию и маркировку, их условное графическое обозначение на принципиальных схемах.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Структуру изучаемых функциональных узлов в интегральном исполнении, их параметры, принцип действия изучаемых устройств.

Результат обучения: формирование суждений

• Навыки в работе с интегральной и микропроцессорной техникой, использования технической литературы и справочников.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Студент должен знать принцип действия изучаемых устройств, построенных на базе цифровых микросхем, методы расчёта и синтеза комбинационных схем и цифровых автоматов.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Навыки проектирования узлов измерительных приборов и систем автоматического контроля и управления технологическими установками на базе интегральной и микропроцессорной техники

Методы преподавания

1. - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Математические основы цифровых устройств
• Алгебра логики
• Простейшие логические функции
• Минимизация логических функций
• Типовые коммутационные устройства
• Шифраторы и дешифраторы
• Сумматоры
• Триггеры
• Регистры
• Счетчики

Основная литература

• 1 Новожилов О.П. Основы цифровой техники. –М.: РадиоСофт, 2004. 2. Антонов О.Г Цифровые устройства и микропроцессоры. 3.Селиванов П.В. Аналоговые и цифровые электронные устройства. Методические указания к лабораторным работам. Усть-каменогорск, 2003.