Сандық құрылғыларды әзірлеу технологиялары

Сипаттама: Сандық Схемотехника туралы негізгі мәліметтер. Логикалық чиптердің отбасылары (TTL,CMOS, LVCMOS) олардың параметрлері мен қолдану ерекшеліктері. Цифрлық құрылғыларды (глитчи, логикалық жарыс және т.б.) пайдалану кезінде туындайтын техникалық проблемалар және оларды шешу әдістері. Сандық құрылғыларды дамытуда АЖЖ қолдану (P CAD, Eagle ). ПХД әзірлеу ерекшеліктері (Сандық құрылғылар үшін). Аппаратураны сипаттау тілдері (HDL) және оларды цифрлық схемаларды синтездеу және верификациялау үшін қолдану. CPLD және FPGA отбасыларының ПЛИСАЛАРЫ, олардың қолданылуы мен ерекшеліктері. Бағдарламаланатын логикаға арналған технологиялар мен құралдар (Quartus және ModelSim). Verilog аппаратурасын сипаттау тілі.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Заманауи орталар және бағдарламалау тілдері
• Заманауи орталар және бағдарламалау тілдері

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: ЖОО компоненті

Цикл: Кәсіптік пәндер

Мақсат

• Целью курса является подготовка специалистов, способных выполнять весь цикл разработки цифровых узлов аппаратуры, в том числе разрабатывать схемы, техническую документацию, проводить верификацию , разрабатывать печатную плату устройства и проводить тестирование прототипов устройства.

Міндет

• Обучение применению САПР (PCAD , Eagle) в разных этапах цикла разработки цифровых узлов аппаратуры (от разработки принципиальной схемы устройства, до разработки печатных плат узла). Обучение работе с симуляторами схем (Microcap). Обучение разработке для устройств программируемой логики. Знакомство с языками описания аппаратуры (HDL). Приобретение практического опыта создания устройств на базе ПЛИС.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• архитектуру и состав цифровых микросхем типовых серий ТТЛ и КМОП; состав и назначение основных компонентов автоматизации технологических процессов на базе цифровых систем; методы и средства автоматизированного моделирования и проектирования электронных схем

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• представлять числа в различных системах счисления и уметь переводить их из одной системы в другую, производить над числами, представленными в той или иной форме, простейшие арифметические операции

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• описывать работу цифровых устройств в виде минимизированных логических выражений того или иного базиса

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• объяснять принцип работы типового микропроцессора и микроконтроллера, составлять для них простейшие программы на языке ассемблера

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• работы с электронной аппаратурой и контрольно-измерительными приборами; приемами диагностирования и обслуживания электронных схем, входящих в объекты технологического контроля и управления

Оқыту әдістері

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

информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием различных операционных систем и профессиональных пакетов прикладных программ);

поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения).

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Введение
• Арифметические основы цифровой техники
• Логические основы цифровой техники
• Схемотехника логических микросхем
• Последовательностные цифровые устройства
• Регистры и их разновидности
• Запоминающие устройства
• Цифро-аналоговый преобразователь
• Общие сведения о микропроцессорах

Негізгі әдебиет

• Бойко В.И., Гурджий А.Н., Жуков В.Я. и др. Схемотехника электронных устройств. Цифровые устройства. СПб.:БХВ – Петербурбг, 2004. – 512 с.
• Бойко В.И., Гурджий А.Н., Жуков В.Я. и др. Схемотехника электронных устройств. Микропроцессоры и микроконтроллеры. СПб.:БХВ – Петербурбг, 2004. – 464 с.
• Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.:БХВ – Петербурбг, 2000. – 528 с.
• Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения. Учебное пособие. – М.: Радио и связь, 1992. – 256 с.
• Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП. 2-е изд. – М.: ДМК, 2000. – 240 с.
• Калабеков Л.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. 2-е изд. – М.: Горячая линия–Телеком, 2005. – 336 с.

Қосымша әдебиеттер

• Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и Matlab. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004. – 800 с.
• Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр. – М.: ДМК Пресс, 2002.-272с.
• Ульрих В.А. Микроконтроллеры PIC 16C7XX. – Наука и техника.: СПб, 2000.- 255 с.