Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Родился я на Украине в семье военнослужащего, поэтому часто менял с родителями место жительства. В 2 году мы переехали на Урал, в Пермскую область, п...полностью>>
'Учебно-методический комплекс'
Преподавание спецкурса «Психология управления» ставит основной целью овладение студентами юридического факультета системой психологических знаний, не...полностью>>
'Регламент'
Обсуждение и публикация достижений специалистов в области электронного приборостроения, установление творческих связей ученых и производственников, п...полностью>>
'Автореферат диссертации'
Защита состоится « 27 » октября 2011 г. в 14:00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.198.07 при ФГБОУ ВПО «Росси...полностью>>

Типовая учебная программа образование высшее профессиональное бакалавриат цифровые устройства и микропроцессоры по специальности 050719 Радиотехника, электроника и телекоммуникации 3 кредита 135 часов

Главная > Программа
Сохрани ссылку в одной из сетей:

ТИПОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Образование высшее профессиональное

БАКАЛАВРИАТ

Цифровые устройства и микропроцессоры

по специальности

050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

3 кредита

135 часов

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Алматы

2005

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАНА И ВНЕСЕНА учебно-методическим объединением высших учебных заведений по специальностям энергетики, радиоэлектроники и телекоммуникаций при Алматинском институте энергетики и связи

2 УТВЕРЖДЕНА И ВВЕДЕНА В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства образования и науки Республики Казахстан от «04» августа 2003 г. №528

3 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

4 Типовая учебная программа разработана в соответствии с государственным общеобязательным стандартом образования по специальности 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

5 Программа рекомендована к изданию НМС по специальности 050719 учебно-методического объединения высших учебных заведений по специальностям энергетики, радиоэлектроники и телекоммуникаций (протокол заседания Совета УМО № «__» февраля 200 г.)

Настоящая типовая программа не может быть тиражирована и распространена без разрешения Министерства образования и науки Республики Казахстан.

Пояснительная записка

Курс «Цифровые устройства и микропроцессоры» является обязательным предметом для студентов высших учебных заведений и включается в учебные планы в качестве профильной дисциплины.

Цель курса «Цифровые устройства и микропроцессоры» состоит в изучении принципов построения и применения цифровых устройств различной функциональной сложности – от цифровых логических элементов до микропроцессоров.

Основными задачами дисциплины является изучение:

- теоретических основ цифровой техники;

- комбинационных и последовательностных устройств;

- способов организации и особенностей функционирования устройств памяти;

- архитектуры и приемов программирования типового микропроцессора и микроконтроллера;

  • способов организации работы типовых периферийных устройств.

Изучаемый курс базируется на знании дисциплин: Математика, Информатика, Теория электрических цепей, Электроника и схемотехника аналоговых устройств.

В результате изучения дисциплины «Цифровые устройства и микропроцессоры» студент должен уметь:

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

- 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;

- синтезировать комбинационные и последовательностные цифровые устройства или умело применять их типовые разновидности в виде интегральных микросхем;

- разрабатывать схемы запоминающих устройств постоянного или переменного типов;

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

- расширять функции микропроцессорных систем введением в них дополнительных периферийных устройств.

1 Содержание дисциплины

Введение

Цель и задачи дисциплины. Место и роль курса в системе подготовки бакалавров. Краткая история развития цифровой техники. Основные определения и понятия: цифровой сигнал, цифровое устройство, микропроцессор, микро-ЭВМ. Формы представления цифрового сигнала.

1.2 Арифметические основы цифровой техники

Представление чисел в различных системах счисления, их перевод из одной системы счисления в другую. Способы двоичного кодирования.

Формы представления чисел в цифровых устройствах: целые числа, числа с фиксированной запятой, числа с плавающей запятой, десятичные числа.

Арифметические операции над двоичными числами: сложение положительных чисел, алгебраическое сложение с использованием дополнительного кода, суммирование десятичных чисел, умножение и деление двоичных чисел.

1.3 Логические основы цифровой техники

Понятия логической переменной и логической функции. Способы задания логической функции. Три основные логические функции и реализующие их логические элементы.

Две формы записи структурных формул: совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) и совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ). Понятие базиса.

Основные аксиомы, законы и правила алгебры логики.

Способы минимизации структурных формул: алгебраические, графические с помощью карт Карно или диаграмм Вейча, Мак-Класки при большом числе входных переменных ( n > 5 ). Минимизация не полностью определенных логических функций.

1.4 Комбинационные цифровые устройства

Понятие комбинационного цифрового устройства (КЦУ). Анализ и синтез КЦУ.

Примеры КЦУ: сумматоры, дешифраторы, шифраторы, кодопреобразователи, мультиплексоры, демультиплексоры, компараторы, программируемые логические матрицы, арифметико-логические устройства.

Быстродействие КЦУ. «Опасные состязания» и способы их устранения.

1.5 Последовательностные цифровые устройства

Триггер как простейший конечный автомат. Асинхронные и синхронные автоматы. Основные типы триггеров: RS- , D- , T- , JK- триггеры.

Общая структурная схема двух типов последовательностных устройств: автомата Мура и автомата Мили. Синтез этих автоматов на триггерах и логических элементах.

Счетчики. Двоичные и недвоичные, с последовательным, параллельным и смешанным переносами. Реализация двоичных счетчиков на Т-триггерах. Построение недвоичных счетчиков. Типовые счетчики на микросхемах. Счетчики Джонсона, кольцевые счетчики. Распределители импульсов.

Регистры. Параллельного и последовательного действия, последовательно-параллельные, параллельно-последовательные, реверсивные. Типовые регистры на микросхемах. Буферные регистры.

1.6 Запоминающие устройства

Назначение, параметры и классификация запоминающих устойств (ЗУ).

Статические запоминающие устройства (SRAM). Запоминающие элементы статических ЗУ. Увеличение разрядности и количества слов в памяти.

Динамические запоминающие устройства (DRAM). Контроллер динамической памяти. КЭШ-память.

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ): масочные типа ROM, программируемые типа PROM, репрограммируемые с ультрафиолетовым стиранием (EPROM) и с электрическим стиранием (EEPROM). ФЛЭШ – память.

1.7 Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи

Этапы аналого-цифрового преобразования информации: дискретизация, квантование, кодирование.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) на основе матрицы R-2R. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с промежуточным преобразованием напряжения во временной интервал, АЦП следящего типа.

1.8 Общие сведения о микропроцессорах

Типы микропроцессоров, шинная структура связей, режимы работы микропроцессорной системы (МПС), архитектура и типы микропроцессорных систем.

1.9 Организация обмена информацией

Шины микропроцессорной системы и циклы обмена: программного обмена, обмена по прерываниям и обмена в режиме прямого доступа к памяти, прохождение сигналов по магистрали.

1.10 Архитектура типового микропроцессора

Структура и организация центрального процессора, подключение памяти и интерфейсных БИС, программная модель микропроцессорной системы, методы адресации и примеры команд, программирование на языке ассемблера.

1.11 Организация работы периферийных устройств микропроцессорной системы

Структура и принцип действия генератора тактируемых импульсов, структура и программирование параллельного интерфейса, таймера, контроллера прерываний и последовательного интерфейса.

1.12 Однокристальные микроконтроллеры

Общая характеристика и структурная организация, программная модель и система команд, таймеры/счетчики событий, последовательный интерфейс, организация линий портов микроконтроллера и его сопряжение с датчиками и исполнительными элементами.

1.13 Заключение

Применение микропроцессоров и микроконтроллеров в радиоэлектронике и телекоммуникационных системах. Перспективы и направления развития цифровой и микропроцессорной техники.

2 Примерные темы лабораторных занятий

2.1 Исследование работы комбинационных логических схем.

2.2 Исследование работы последовательностных цифровых устройств

2.3 Исследование работы арифметико-логического устройства.

2.4 Отладка типовых программ на микропроцессоре.

2.5 Исследование работы периферийных устройств микропроцессорной системы.

2.6 Изучение способов адресации и основных команд микроконтроллера;

2.7 Изучение портов ввода-вывода микроконтроллера.

2.8 Освоение приемов программирования на микроконтроллере.

3 Примерные темы практических занятий

3.1 Системы счисления и коды, применяемые в вычислительной технике.

3.2Арифметические операции с фиксированной и плавающей запятой.

3.3 Решение логических задач.

3.4 Анализ и синтез комбинационных устройств в разных базисах.

3.5 Анализ работы триггеров по временным диаграммам.

3.6 Синтез конечных автоматов.

3.7 Построение запоминающего устройства заданной емкости и разрядности.

3.8 Приемы программирования типовых задач на языке ассемблера микропроцессора и микроконтроллера.

3.9 Составление принципиальных схем МПС стандартной конфигурации

4 Примерные темы расчетно-графических работ

4.1 Кодирование чисел

4.2 Синтез комбинационных схем

4.3 Синтез конечных автоматов

5 Примерные темы курсовых работ

5.1 Устройство сбора данных на базе микропроцессора.

5.2 Измерение временного интервала на микропроцессорной основе.

5.3 Организация связи микропроцессорной системы с оператором.

5.4 Микропроцессорное устройство управления дорожным светофором.

6 Рекомендуемый список лабораторного оборудования

Лабораторные работы по курсу «Цифровые устройства и микропроцессорные системы» должны проводиться на специализированных стендах. В качестве таких стендов можно рекомендовать специализированное лабораторное оборудование Degem Systems (Израиль, платы типа ЕВ-2000).

Список рекомендуемой литературы

1 Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. - 528 с.

2 Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения. Учебное пособие.- М.: Радио и связь,1992 . - 256 с.

3 Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП.2-е изд.- М.: ДМК,2000. - 240 с.

4 Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Учебник для техникумов связи.- М.: Горячая линия–Телеком, 2000. – 336 с.

5 Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я.Цифровые устройства. Учебное пособие для втузов.- СПб.: Политехника, 1996. - 885 с.

6 Пухальский Г.И. Проектирование микропроцессорных систем. Учебное пособие для вузов.- СПб.: Политехника, 2001.–544 с.

7 Цифровая и вычислительная техника. Учебник под ред. Э.В.Евреинова.- М.: Радио и связь,1991. - 464 с.

8 Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов.- М.: Радио и связь,1988. - 368 с.

9 Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. и др. Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем.- М.: Высш.шк.,1985. - 319 с.

10 Сташин В.В. и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 224 с.

11 Боборыкин А.В. и др. Однокристальные микро-ЭВМ. Справочник.- М.: БИНОМ, 1994. – 400 с.

Автор: Петрищенко С.Н., доцент,

Алматинский институт энергетики и связи



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Типовая учебная программа образование высшее профессиональное бакалавриат технологии цифровой связи по специальности: 050719 Радиотехника, электроника и телекоммуникации 3 кредита 135 часов

    Программа
    1 РАЗРАБОТАНА И ВНЕСЕНА учебно-методическим объединением высших учебных заведений по специальностям энергетики, радиоэлектроники и телекоммуникаций при Алматинском институте энергетики и связи

Другие похожие документы..