Электроника_и_мп_техника

Утверждаю
Зав. Кафедрой ОАП
И.А. Богданович
Прот. № 19 от 26.05.2014
Методические указания для подготовки к входному компьютерному тестированию
по дисциплине
«Электроника и микропроцессорная техника»
для специальностей 1-36 01 03 Технология машиностроения
1-36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства
1-53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств
курс 4
семестр 8
Факультет заочного образования
ВВЕДЕНИЕ
Данные методические указания содержат тематический план по дисциплине «Электроника
и микропроцессорная техника», вопросы для подготовки к компьютерному тестированию, список
учебно-методической литературы.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»
для заочной формы обучения
для специальностей
1–36 01 03 Технология машиностроения
1–36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства
№
Наименование раздела, темы; перечень изучаемых вопросов
раздела,
темы
1.
Информационные основы электронной техники: Цель и задачи
дисциплины. Системы счислений. Взаимный перевод из 2СС, 10СС,
8СС, 16СС. Операции над числами в инверсных кодах. Функции и
законы алгебры логики. Базисы логических функций, логические
элементы, синтез логических схем. Таблицы истинности.
Минимизация функций при помощи карт Карно.
2.
Комбинационные схемы: Сигналы, каналы, ключи, клапаны.
Классификация и параметры интегральных микросхем. Логические
элементы. Элементы с открытым коллектором и выходным Zсостоянием. Преобразователи уровней, формирователи, триггеры
Шмитта. Примеры применений. Шифраторы и дешифраторы,
элементы цифровой индикации. Мультиплексоры,
демультиплексоры, цифровые компараторы, сумматоры, схемы
контроля четности.
3.
Последовательные схемы: RS-, D-, T-, JK- триггеры. Схемотехника
триггеров. Регистры параллельные, сдвига, универсальные.
Счетчики асинхронные, синхронные. Запоминающие устройства
оперативные и постоянные. Интегральные микросхемы памяти.
4.
Элементы аналого-цифровой техники: Операционные усилители.
Компараторы. Резистивные матрицы ЦАП. Параметры ЦАП.
Интегральные ЦАП. Аналого-цифровые преобразователи.
Параметры АЦП. Схема АЦП последовательного счета. АЦП
поразрядного уравновешивания. Параллельные АЦП. АЦП
двойного интегрирования. Преобразователь напряжение-частота.
Интегральные таймеры.
5.
Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с
компьютерами IBM PC: Сигналы системной шины ISA
персонального компьютера.
Проектирование дешифраторов устройств ввода-вывода
технологической информации. Структура ИС Intel 8255.
Сопряжение компьютера PC с микросхемой Intel 8255. Режимы
работы микросхемы Intel 8255.
6.
Микропроцессоры и микроконтроллеры: Основные определения
микропроцессорной техники. Структура и функционирование
микропроцессорной системы. Обзор микроконтроллеров и
микропроцессоров. Микроконтроллер КР 1878 ВЕ1: структура и
принцип работы, организация памяти и принцип работы с нею,
область служебных данных, работа и внутренняя организация
процессорного устройства, обработка прерываний и взаимодействие
с внешними устройствами, система команд, отладочная среда.
Литература
1, 3, 4
1, 2, 4
1, 2, 4
1, 2, 5, 6
7, 8, 9
10, 11, 12
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ
Раздел №1. Информационные основы электронной техники
Назовите определение позиционной системы счисления.
Перечислите все символы шестнадцатеричной системы счисления.
Сформулируйте правило перевода чисел из 10СС в 2СС.
Сформулируйте правило перевода двоичных чисел в дополнительный код.
Назовите число возможных значений логической переменной.
Ответьте, почему некоторые логические операции называются универсальными.
Назовите цель, которую преследовал создатель алгебры логики.
Объясните, почему теорема де Моргана играет важную роль при создании цифровых
логических схем.
9. Назовите причину, по которой могут остаться незадействованными входы логического
элемента.
10. Раскройте взаимосвязь между картой Карно и таблицей истинности.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Раздел №2. Комбинационные схемы
11. Назовите определение комбинационных схем.
12. Назовите способ увеличения нагрузочной способности выходов цифровых устройств.
13. Назовите негативные последствия, которые могут наступить при некорректном
объединении выходов цифровых устройств.
14. Укажите достоинства и недостатки различных серий цифровых микросхем.
15. Перечислите различные варианты построения шинных формирователей.
16. Объясните принцип работы триггера Шмитта.
17. Назовите область использования шифраторов.
18. Назовите область применения дешифраторов.
19. Объясните, почему дешифратор с входом разрешения по сути является демультиплексором.
20. Назовите виды организации переноса в сумматорах.
Раздел №3. Последовательные схемы
21. Назовите определение последовательных схем.
22. Объясните принцип работы RS-, D-, T-, JK- триггеров.
23. Объясните механизм функционирования двухступенчатых триггеров.
24. Перечислите различные виды регистров.
25. Назовите основное назначение счетчика.
26. Объясните, почему на выходах дешифратора, подключенного своими входами к выходам
асинхронного счетчика, могут появляться кратковременные ложные сигналы.
27. Объясните механизм параллельной загрузки (предварительной установки) счетчиков,
имеющих данную возможность.
28. Назовите основное отличие ОЗУ от ПЗУ.
29. Изложите возможные способы записи и стирания информации в различные типы ПЗУ.
30. Назовите примерное число циклов записи / стирания информации для Флэш-памяти,
достигнутое на современном этапе развития микроэлектронных технологий.
Раздел №4. Элементы аналогово-цифровой техники
31. Перечислите основные структурные составляющие операционного усилителя.
32. Изобразите классические схемы включения операционного усилителя.
33. Объясните принцип работы аналогового компаратора.
34. Перечислите основные варианты построения ЦАП.
35. Дайте определение основным параметрам ЦАП.
36. Изложите основные принципы аналого-цифрового преобразования.
37. Перечислите различные виды устройств АЦП и дайте им сравнительную характеристику.
38. Объясните принцип работы АЦП двойного интегрирования.
39. Объясните принцип работы АЦП на основе преобразователя напряжение-частота.
40. Перечислите основные применения интегрального таймера КР1006ВИ1 (аналога
зарубежной микросхемы 555).
Раздел №5. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC
41. Изложите принцип обмена информацией между устройствами, подключенными к шине
ISA.
42. Назовите группы сигналов, присутствующих на линиях шины ISA.
43. Перечислите возможные циклы работы шины ISA.
44. Объясните принцип построения дешифратора адреса и организации адресного
пространства устройств, подключенных к шине ISA.
45. Назовите необходимые компоненты, которые должны входить в состав устройства для
возможности подключения его к шине ISA.
46. Объясните суть конфигурирования интерфейсных карт ISA.
47. Поясните назначение сигналов готовности данных и ответных сигналов их получения.
48. Перечислите структурные составляющие микросхемы Intel 8255.
49. Ответьте, на какой тип обмена данными – последовательный (побитный) или параллельный
(побайтный) – ориентирована микросхема Intel 8255.
50. Поясните особенности работы микросхемы Intel 8255 в различных режимах.
Раздел №6. Микропроцессоры и микроконтроллеры
51. Ответьте, какие дополнительные устройства необходимы микропроцессору для успешного
решения задач управления.
52. Опишите типичную организацию микропроцессорной системы.
53. Назовите основные достоинства микроконтроллеров AVR.
54. Опишите архитектуру микроконтроллера КР1878 ВЕ1.
55. Поясните организацию адресного пространства микроконтроллера КР 1878 ВЕ1.
56. Поясните организацию памяти микроконтроллера КР 1878 ВЕ1 и принцип работы с нею.
57. Перечислите прерывания, обрабатываемые микроконтроллером КР 1878 ВЕ1.
58. Поясните механизм обработки запроса прерывания.
59. Перечислите группы команд микроконтроллера КР 1878 ВЕ1 и дайте им краткую
характеристику.
60. Поясните назначение компилятора и отладочной среды.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Лачин В.И., Савёлов Н.С. Электроника: учеб. пособие/ В.И. Лачин, Н.С. Савёлов. – Изд. 6е, перераб. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2007.
2. Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. для вузов/ В.Г. Гусев, Ю.М.
Гусев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.
3. Assembler. Учебник для вузов. 2-е изд./ В.И. Юров – СПб.: Питер, 2003.
Дополнительная
4. Уилкинсон, Барри. Основы проектирования цифровых схем.: Пер. с англ. – М.:
Издательский дом «Вильямс», 2004.
5. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. –
М.: Гелиос АРВ, 2004.
6. Голиков В.Ф. и др. Простейшие устройства на интегральных микросхемах: Справ.
пособие/ В.Ф. Голиков, И.Н. Грель, Е.А. Десницкий, В.И. Кузьмич. – Мн.: Беларусь, 1997.
7. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2002.
8. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2001.
9. Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. Уроки реализации: Пер. с
англ. – М.: Мир, 2000.
10. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой
логики – М.: Издательство ЭКОМ, 2002.
11. Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel. – М.: ИП РадиоСофт,
2002.
12. Руководство по программированию и отладке 8-разрядного RISC микроконтроллера
КР1878ВЕ1 – http://www.angstrem.ru/upload/iblock/7a0/1878.rar
Преподаватель кафедры
оборудования и автоматизации,
производства, преподаватель.
Ж.И. Гаврилова