Интегральная и микропроцессорная схемотехника

内容描述: В дисциплине рассматриваются аксиомы, основные тождества и теоремы алгебры логики; логические элементы; базовый элементы интегральные микросхем ТТЛ и КМОП. Подробно изучаются типовые комбинационные схемы, последовательностные схемы, построение и разновидности постоянных запоминающих устройств, формирователи прямоугольных импульсов и одновибраторы. Рассматривается архитектура микропроцессорных систем и структура микропроцессора и его основные узлы. Приводятся примеры построения узлов цифровой техники на базе интегральных схем.

贷款数: 6

Пререквизиты:

• Медицинская электроника

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Вузовский компонент

循环次数: Базовые дисциплины

Цель

• Целью изучения дисциплины «Интегральная и микропроцессорная схемотехника» является ознакомление студентов с основами цифровой интегральной схемотехники и их практическим применением в приборостроении.

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

• понимать организацию эффективного использования материалов, компонентов, оборудования, алгоритмов и программ расчетов параметров медицинского оборудования;

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• принцип действия цифровых интегральных элементов, их классификацию и маркировку, их условное графическое обозначение на принципиальных схемах, структуру изучаемых функциональных узлов в интегральном исполнении, их параметры, принцип действия изучаемых устройств, построенных на базе цифровых автоматов, методы расчета типовых устройств на интегральных схемах, встречающихся на практике состав и назначение микропроцессорных систем;

Результат обучения: формирование суждений

•  иметь навыки в работе с интегральной и микропроцессорной техники, использования технической литературы и справочников для решения поставленных задач, экспериментального исследования в процессе выполнения лабораторных работ, проектирования узлов измерительных приборов и систем автоматического контроля и управления технологическими установками на базе интегральной микропроцессорной техники;

Результат обучения: коммуникативные способности

• Способность эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, демонстрируя навыки руководства отдельными группами исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе в целом, анализировать существующую и разрабатывать самостоятельно техническую документацию; четко излагать и защищать результаты комплексной инженерной деятельности.

*TeachingMethods(zh-CN)*

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

построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий;

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

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

решение учебных задач.

*AssessmentKnowledge(zh-CN)*

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.

*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*

*EvaluationForm(zh-CN)*

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

• Системы счисления
• Аксиомы, основные тождества и теоремы алгебры логики.
• Основные логические функций. Понятие базис
• Минимизация логических функций
• Базовые элементы интегральных микросхем ТТЛ и КМОП, их основные характеристики.
• Система обозначений интегральных микросхем
• Типовые комбинационные схемы. Кодопреобразователи, коммутаторы
• Шифраторы, дешифраторы
• Мультиплексоры, демультиплексоры
• Последовательные схемы. Синхронные и асинхронные триггеры
• Разновидности триггеров и способы их построения
• Счётчики классификация и способы их построения
• Регистры разновидности и способы их построения
• Принципы построения и разновидности постоянных запоминающих устройств
• Архитектура микропроцессорных систем

Основная литература

• Richard C. Dorf (Ed.) The Electrical Engineering Handbook: Sensors, Nanoscience, Biomedical Engineering and Instruments. 1st Edition. CRC Press, 2016. – 392 p.
• Kutz M. Biomedical Engineering and Design Handbook, Volumes I and II. 2 edition. - McGraw-Hill Professional: 2009. - 1600 p
• Биомедицинская измерительная техника: Учеб. пособие для вузов/Jl.В. Илясов. - М.: Высш. шк., 2007. - 342 е.: ил. ISBN 978-5-06-005535-1
• Бердников А.В., Семко М.В., Широкова Ю.А. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы. Часть 1. Тех. методы и аппараты для экспресс-диагностики. Казань, 2004. 176 с.

Дополнительная литература

• Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики – М.: Энергоатомиздат, 2001.-320с.
• Хоровиц П. Хилл У. Искусство схемотехники – М.: «Мир», 2004.-704с.