Лабораторная работа № 10. Исследование дешифраторов.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО «АРМАВИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ»
Институт прикладной информатики, математики и физики
Кафедра информатики и информационных технологий обучения
Утверждено на заседании кафедры
информатики и ИТО
Протокол ___ от ”___”__________ 2013
Зав. кафедрой___________________
(Бельченко В.Е.)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине
СД.Ф.12 “ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ”
Специальность 050202 "Информатика"
с дополнительной специальностью 050201 "Математика"
Форма отчетности: экзамен 5 семестр
Форма обучения очная
Программа составлена
Доц. Давиденко А.Н.
2013 год.
АННОТАЦИЯ
Спецкурс «ОСНОВЫ МКРОЭЛЕКТРОНИКИ» нацелен на формирование у будущих
учителей информатики умения работать с ЭВМ и понимать принцип их работы.
В данном курсе изучаются такие разделы как: Физические основы полупроводниковой микроэлектроники. Понятие об интегральных схемах. ЧИПы. Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств. Основы реализации оперативных
и долговременных запоминающих устройств. Микропроцессоры как микроэлектронная основа современных ЭВМ, принципы их работы и функционирования.
Лекции по курсу проводятся с целью дать слушателям знания по изучаемым темам в
наиболее общем, системном виде.
В ходе проведения лекции необходимо раскрыть наиболее сложные, узловые вопросы, ставить студентам задачи по самостоятельному изучению материала, как по отдельным
вопросам, так и по какой-то проблеме в целом.
2
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
В результате изучения дисциплины студент должен усвоить предложенный материал
на уровне “иметь представление”, а отдельные элементы на уровне “знать”:
иметь представление об элементах памяти, триггерах, счетчиках. Исследование последовательных резонансных цепей
владеть методами и технологиями проектирования электронных схем;
владеть навыками работы с программным обеспечением Electronics Workbench;
знать основные принципы работы современных процессоров;
Лабораторные занятия имеют цель дать студентам практические навыки работы с
микропроцессорной техники. Практические занятия целесообразно проводить по схеме: повторение пройденного материала, изучение последовательности выполнения отдельных элементов знания по новой теме, а затем практическое их выполнение на ПК.
Текущий контроль осуществляется при проведении лабораторных работ.
Итоговый контроль проводится в форме экзамена. Порядок его проведения и выносимые вопросы сообщаются студентам заблаговременно, в соответствии с требованиями
нормативных документов и деканата факультета.
Учебно-материальная база курса включает нормативные документы высшего профессионального образования, нормативные документы в области информации, информатизации и защиты информации, сборники лекций и другую учебно-методическую литературу,
специализированные компьютерные классы и технические средства обучения.
3
2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
№
Всего
Раздел, тема
Часов
В т.ч. аудиторных,час
Все-
Самост.
Из них
работа,
го
Ауд
Лекции
Лаб
ит.
Практ
час
.
1
2
3
4
5
1
Физические основы полупроводниковой микроэлектроники. Моделирование цепей постоянного тока.
Основы реализации оперативных и долговременных
запоминающих устройств.
Моделирование цепей однофазного синусоидального тока.
Принципы построения микроэлектронных приборов и
устройств. Схемы дешифраторов, суммирующие устройства. Исследование частотных
характеристик RL - и RC – цепей
Элементы памяти. Триггеры.
Счетчики. Исследование последовательных резонансных
цепей
Микропроцессоры как микроэлектронная основа современных ЭВМ, принципы
их работы и функционирования.
Моделирование цепей постоянного тока. Исследование
параллельных
резонансных
цепей.
Исследование и синтез логических схем
Исследование дешифраторов
8
4
2
2
4
8
4
2
2
4
12
6
2
4
6
8
4
2
2
4
4
2
2
0
2
12
6
2
4
6
12
6
2
4
6
8
4
2
2
4
4
2
2
0
0
2
2
2
2
0
0
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Исследование характеристик
триггеров
Понятие об интегральных
схемах. ЧИПы.
7
4
Экзамен
ИТОГО:
40
20
20
0
38
78
5
3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
3.1. Краткое содержание лекций.
Тема: Физические основы полупроводниковой микроэлектроники.
.
Содержание:
1. Введение.
2. Из истории развития микроэлектроники.
3. Основные единицы измерения информации.
4. Понятие о системах счисления.
5. Двоичная и шестнадцатеричная системы счисление.
Тема: Основы реализации оперативных и долговременных запоминающих устройств.
Содержание:
1. Классификация оперативной памяти и ПЗУ.
2. Принципы работы этих устройств.
3. Схемные обозначения.
Тема: Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств. Схемы дешифраторов, суммирующие устройства
Содержание:
1. Схемы дешифраторов.
2. Суммирующие устройства.
Тема: Элементы памяти.
Содержание:
1. Триггеры.
2. RS Триггеры.
3. JK Триггеры.
4. D Триггеры.
5. Счетчики.
Тема: Микропроцессоры как микроэлектронная основа современных ЭВМ, принципы их работы и функционирования.
Содержание:
1. Функциональная схема и принцип действия микроЭВМ.
2. Принцип действия и назначение микропроцессоров.
3. Память ЭВМ.
4. Микрокоманды.
6
5. ЭВМ общего и специального назначения.
Лекция № 6.
Тема: Моделирование цепей постоянного тока
Содержание:
1. Овладение практическими навыками моделирования цепей постоянного тока.
2. Овладение навыками работы в среде САПР Electronics Workbench.
Лекция № 7.
Тема: Исследование и синтез логических схем
Содержание:
1. Логические операции.
2. Таблицы истинности.
3. Минимизация логических схем.
Лекция № 8.
Тема: Исследование дешифраторов
Содержание:
1. Овладение практическими навыками исследования дешифраторов.
2. Овладение навыками работы в среде САПР Electronics Workbench.
Лекция № 9.
Тема: Исследование характеристик триггеров
Содержание:
1. Овладение практическими навыками исследования триггеров.
2. Овладение навыками работы в среде САПР Electronics Workbench.
Лекция № 10.
Тема: Понятие об интегральных схемах. ЧИПы.
Содержание:
1. Классификация интегральных схем.
2. Понятие ЧИПов.
3. Примеры устройств на интегральных сземах.
7
3.2. Краткое содержание лабораторных работ
Лабораторная работа № 1. Моделирование цепей постоянного тока.
Цель работы: Овладение практическими навыками моделирования цепей постоянного тока с
использованием средств САПР Electronics Workbench..
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №1
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/
praktikumi_na_EWB512.doc
Задача исследования: размыкая и замыкая перемычки переключателей и меняя сопротивление переменного резистора снять вольтамперную характеристику с помощью амперметра и вольтметра.
Выполнить практическую работу №1
Задание №1. Измерение напряжения на делителе напряжения.
1. Создать схему измерения напряжения на делителе напряжения, изображенного на рис. 5.
Рис. 5.
Исходные данные:
E= 17 В
Вариант
1
2
3
4
5
R1 , ом
4
12
15
17
31
R2 , ом
15
18
21
5
12
2. Измеренные значения напряжений Uab и Ubс занесите в Отчет.
3. Сохранить файл в папке с вашей Фамилией под именем Zan_1_03.
8
Содержание работы:
1. Проработать лекционного материала на практике.
2. Изучить ПО Electronics Workbench.
3. Научиться создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей постоянного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
4. Научиться снимать вольтамперные характеристики с помощью амперметра и вольтметра средствами САПР.
5. измерять с помощью мультиметра эквивалентное сопротивление схемы.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
9
Лабораторная работа № 2. Моделирование цепей однофазного синусоидального тока.
Цель работы: Овладение практическими навыками моделирования цепей синусоидального
тока с использованием средств САПР Electronics Workbench.
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №2
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Задача исследования: размыкая и замыкая перемычки переключателей и меняя сопротивление переменного резистора снять вольтамперную характеристику с помощью амперметра и вольтметра.
Выполнить практическую работу №2
Задание №1. Измерение напряжения на делителе напряжения.
Задача исследования состоит в получении осциллограмм напряжения и тока. Измерение мгновенных значений напряжений осуществляется с помощью осциллографа. Рассмотрим схему, представленную на рис. 2.
Рис. 2. Схема измерения мгновенных значений напряжений и токов
Содержание работы:
1. Проработать лекционного материала на практике.
2. создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей синусоидального
тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
3. снимать вольтамперные характеристики с помощью амперметра и вольтметра средствами САПР;
4. получать осциллограммы напряжений и токов;
5. измерять активную, реактивную и полную мощность.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
10
11
Лабораторная работа № 3-4. Исследование частотных характеристик RL - и RC – цепей
Цель работы: Овладение практическими навыками исследования частотных характеристик последовательных и параллельных RL- и RC-цепей с использованием средств
САПР Electronics Workbench.
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №3
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры источника входных сигналов:
- форма сигналов – синусоидальная;
- амплитуда колебаний – 10 В;
- частота колебаний – 100 Гц.
 Сопротивление резистора R = 2 Ком;
 Емкость конденсатора C = 2  F .
Задача исследования:
1. Получить осциллограмму сигналов в последовательной RC –цепи.
2. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики RC –цепи.
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Рис. 2.
Содержание работы:
1. Проработать лекционного материала на практике.
2. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
3. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RL- и RCцепей средствами САПР.
12
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
13
Лабораторная работа № 5. Исследование последовательных резонансных цепей.
Цель работы: Овладение практическими навыками исследования частотных характеристик
последовательного колебательного контура с использованием средств САПР Electronics
Workbench.
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №4
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры генератора переменного напряжения:
- действующее (эффективное) значение напряжения – 1 В;
- частота колебаний – 60 Гц.
 Сопротивление резистора R = 1 КOм;
 Емкость конденсатора C = 2  F ;
 Индуктивность L= 0.5 H.
Задача исследования:
1. Получить осциллограмму сигналов в последовательном контуре.
2. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.
3. Определить экспериментальным путем резонансную частоту fР, измерить падение
напряжения на элементах цепи, ток в цепи, получить осциллограмму сигналов в последовательном контуре на частоте резонанса.
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Содержание работы:
1. Проработать лекционного материала на практике.
2. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
14
3. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RLC цепей
средствами САПР
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
15
Лабораторная работа № 6-7. Исследование параллельных резонансных цепей.
Цель работы: Овладение практическими навыками исследования частотных характеристик параллельных резонансных цепей с использованием средств САПР Electronics
Workbench.
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №5
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры генератора переменного напряжения:
- действующее (эффективное) значение напряжения – 10 В;
- частота колебаний – 100 Гц.
 Сопротивление резистора R = 10 КOм;
 Емкость конденсатора C = 1  F ;
 Индуктивность L= 1 H.
Задача исследования:
1. Получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре.
2. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.
3. Определить экспериментальным путем резонансную частоту fР, измерить токи в цепи
и через элементы цепи, получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре на
частоте резонанса.
4. Получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре при f<fР и f>fР .
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Рис. 1.
Содержание работы:
1. Проработать лекционного материала на практике.
2. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
16
3. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RLC цепей средствами САПР.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
17
Лабораторная работа № 8-9. Исследование и синтез логических схем.
Цель работы: Овладение практическими навыками исследования и проектирования
логических схем с использованием средств САПР Electronics Workbench..
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №17
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Задача исследования:
 Преобразовать ПФ
F=
(1)
в форму таблицы истинности и синтезировать по ней логическую схему.
Порядок выполнения:
1. Создайте новый файл. Вытащите пиктограмму Логического Преобразователя (Logic
converter). Откройте лицевую панель.
2. Введите при помощи клавиатуры в нижнюю строку Логического преобразователя выражение (1) переключательной функции и нажмите на кнопку
.
3. Для получения функциональной схемы в базисе НЕ. 2И, 2ИЛИ, соответствующей заданной ДНФ, нажмите на кнопку
.
Покажите полученную таблицу истинности и логическую схему преподавателю.
II. Самостоятельная работа.
Рекомендуемое время
80 минут
Задание № 1.
 Проведите синтез логических схем в соответствии с заданными вариантами таблиц истинности.
 Проведите исследование полученной логической схемы (подключите генератор
слов ко входу схемы и логический пробник к ее выходу, запрограммируйте генератор
слов, проверьте правильность работы схемы).
Примечание: Младший двоичный разряд генератора слов подключайте ко входу A схемы,
следующий ко входу B и т.д.
Вариант 1
N
1
2
3
4
6
7
8
9
11
12
18
F
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
19
Лабораторная работа № 10. Исследование дешифраторов.
Цель работы Овладение практическими навыками исследования дешифраторов с использованием средств САПР Electronics Workbench.
Рекомендации к самостоятельной работе:
Изучить материалы работы №18
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Самостоятельная работа. Исследование логической схемы на базе дешифратора.
Задание.
 Собрать схему дешифратора с логической схемой на выходе, приведенную на рис.
4, 5, 6 согласно варианту. Сохранить файл в папке с вашей Фамилией под именем
Zan_18_03.
 Получите выражение минимизированной логической функции схемы, реализованной соединением дешифратора с логической схемой на выходе. Полученное выражение занести в отчет.
 Экспериментальным путем получить таблицу истинности. Результаты моделирования покажите преподавателю.
Примечание:
1. Вытащите пиктограмму логического преобразователя, подключите входы логического
преобразователя A, B, C ко входам дешифратора C, B, A соответственно и выход логического преобразователя к выходу логической схемы.
2. Откройте лицевую панель логического преобразователя. Нажатием при помощи
мышки на кнопку
получите таблицу истинности, а затем при помощи кнопок
и
получите выражение логической
функции, реализованной схемой.
3. Отключите логический преобразователь, подключить генератор слов ко входу схемы,
а логический пробник к выходу.
Вариант 1
Форма представления отчета:
20
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
21
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
4.1. Рекомендации для подготовки к лабораторным работам
Рекомендации к самостоятельной работе:
Рекомендации к ЛР №1
Изучить материалы работы №1
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/
praktikumi_na_EWB512.doc
Задача исследования: размыкая и замыкая перемычки переключателей и меняя сопротивление переменного резистора снять вольтамперную характеристику с помощью амперметра и вольтметра.
Выполнить практическую работу №1
Задание №1. Измерение напряжения на делителе напряжения.
4. Создать схему измерения напряжения на делителе напряжения, изображенного на рис. 5.
Рис. 5.
Исходные данные:
E= 17 В
Вариант
1
2
3
4
5
R1 , ом
4
12
15
17
31
R2 , ом
15
18
21
5
12
5. Измеренные значения напряжений Uab и Ubс занесите в Отчет.
6. Сохранить файл в папке с вашей Фамилией под именем Zan_1_03.
Содержание работы:
22
6. Проработать лекционного материала на практике.
7. Изучить ПО Electronics Workbench.
8. Научиться создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей постоянного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
9. Научиться снимать вольтамперные характеристики с помощью амперметра и вольтметра средствами САПР.
10. измерять с помощью мультиметра эквивалентное сопротивление схемы.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
Трудоемкость – 2 часа
23
Рекомендации к ЛР №2
Изучить материалы работы №2
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Задача исследования: размыкая и замыкая перемычки переключателей и меняя сопротивление переменного резистора снять вольтамперную характеристику с помощью амперметра и вольтметра.
Выполнить практическую работу №2
Задание №1. Измерение напряжения на делителе напряжения.
Задача исследования состоит в получении осциллограмм напряжения и тока. Измерение мгновенных значений напряжений осуществляется с помощью осциллографа. Рассмотрим схему, представленную на рис. 2.
Рис. 2. Схема измерения мгновенных значений напряжений и токов
Содержание работы:
6. Проработать лекционного материала на практике.
7. создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей синусоидального
тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
8. снимать вольтамперные характеристики с помощью амперметра и вольтметра средствами САПР;
9. получать осциллограммы напряжений и токов;
10. измерять активную, реактивную и полную мощность.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
Трудоемкость – 2 часа
24
Рекомендации к ЛР №3-4
Изучить материалы работы №3
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры источника входных сигналов:
- форма сигналов – синусоидальная;
- амплитуда колебаний – 10 В;
- частота колебаний – 100 Гц.
 Сопротивление резистора R = 2 Ком;
 Емкость конденсатора C = 2  F .
Задача исследования:
3. Получить осциллограмму сигналов в последовательной RC –цепи.
4. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики RC –цепи.
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Рис. 2.
Содержание работы:
4. Проработать лекционного материала на практике.
5. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
6. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RL- и RCцепей средствами САПР.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
Трудоемкость – 4 часа
25
Рекомендации к ЛР №5
Изучить материалы работы №4
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры генератора переменного напряжения:
- действующее (эффективное) значение напряжения – 1 В;
- частота колебаний – 60 Гц.
 Сопротивление резистора R = 1 КOм;
 Емкость конденсатора C = 2  F ;
 Индуктивность L= 0.5 H.
Задача исследования:
4. Получить осциллограмму сигналов в последовательном контуре.
5. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.
6. Определить экспериментальным путем резонансную частоту fР, измерить падение
напряжения на элементах цепи, ток в цепи, получить осциллограмму сигналов в последовательном контуре на частоте резонанса.
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Содержание работы:
4. Проработать лекционного материала на практике.
5. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
6. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RLC цепей
средствами САПР
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
26
Трудоемкость – 2 часа
27
Рекомендации к ЛР №6-7
Изучить материалы работы №5
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Исходные данные:
 Параметры генератора переменного напряжения:
- действующее (эффективное) значение напряжения – 10 В;
- частота колебаний – 100 Гц.
 Сопротивление резистора R = 10 КOм;
 Емкость конденсатора C = 1  F ;
 Индуктивность L= 1 H.
Задача исследования:
5. Получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре.
6. Получить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.
7. Определить экспериментальным путем резонансную частоту fР, измерить токи в цепи
и через элементы цепи, получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре на
частоте резонанса.
8. Получить осциллограмму сигналов в параллельном контуре при f<fР и f>fР .
Схема исследования цепи, изображенной на рис. 1, имеет вид
Рис. 1.
Содержание работы:
4. Проработать лекционного материала на практике.
5. Уметь создавать и редактировать простейшие схемы моделирования цепей переменного тока с использованием средств САПР Electronics Workbench;
6. Уметь получать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики RLC цепей средствами САПР.
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
28
Трудоемкость – 4 часа
29
Рекомендации к ЛР №8-9
Изучить материалы работы №17
http://www.agpu.net/institut/kaf/kaf_inf/elibfol/om_Davidenko/praktikumi_na_EWB512.do
c
Задача исследования:
 Преобразовать ПФ
F=
(1)
в форму таблицы истинности и синтезировать по ней логическую схему.
Порядок выполнения:
4. Создайте новый файл. Вытащите пиктограмму Логического Преобразователя (Logic
converter). Откройте лицевую панель.
5. Введите при помощи клавиатуры в нижнюю строку Логического преобразователя выражение (1) переключательной функции и нажмите на кнопку
.
6. Для получения функциональной схемы в базисе НЕ. 2И, 2ИЛИ, соответствующей заданной ДНФ, нажмите на кнопку
.
Покажите полученную таблицу истинности и логическую схему преподавателю.
II. Самостоятельная работа.
Рекомендуемое время
80 минут
Задание № 1.
 Проведите синтез логических схем в соответствии с заданными вариантами таблиц истинности.
 Проведите исследование полученной логической схемы (подключите генератор
слов ко входу схемы и логический пробник к ее выходу, запрограммируйте генератор
слов, проверьте правильность работы схемы).
Примечание: Младший двоичный разряд генератора слов подключайте ко входу A схемы,
следующий ко входу B и т.д.
Вариант 1
N
1
2
3
4
6
7
8
9
11
12
F
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
Форма представления отчета:
Студент должен выполнить свой вариант и оформить работу в тетради и в электронном виде.
30
Трудоемкость – 4 часа
31
4.3. Рекомендации для изучения разделов курса самостоятельно.
Тема: Физические основы полупроводниковой микроэлектроники. Моделирование
цепей постоянного тока.
Изучить литературу:
[2] – стр. 12-35
[5] – стр. 41-47
[3] – стр. 7- 32
[4] – стр. 4-12
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Основы реализации оперативных и долговременных запоминающих устройств.
Моделирование цепей однофазного синусоидального тока.
[2] – стр. 42-47
[5] – стр. 11-38
[14] – стр. 4- 15
[22] – стр. 46-72
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств. Схемы дешифраторов, суммирующие устройства. Исследование частотных характеристик RL - и
RC – цепей.
[1] – стр. 2-77
[3] – стр. 15-18
[14] – стр. 5- 32
[19] – стр. 23-56
[19] – стр. 2-22
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Элементы памяти. Триггеры. Счетчики. Исследование последовательных резонансных цепей.
[2] – стр. 5-35
[5] – стр. 23-57
[3] – стр. 13- 68
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Микропроцессоры как микроэлектронная основа современных ЭВМ, принципы
их работы и функционирования.
32
[7] – стр. 2-15
[15] – стр. 7-48
[3] – стр. 3- 77
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Моделирование цепей постоянного тока. Исследование параллельных резонансных цепей.
[1] – стр. 2-8
[3] – стр. 3-47
[16] – стр. 13- 68
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Исследование и синтез логических схем.
[2] – стр. 7-60
[8] – стр. 12-17
[4] – стр. 15- 28
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Исследование дешифраторов.
[1] – стр. 2-8
[3] – стр. 3-47
[5] – стр. 13- 68
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Исследование характеристик триггеров.
[2] – стр. 7-60
[8] – стр. 12-17
[3] – стр. 15- 28
Трудоемкость – 2 час.
Тема: Понятие об интегральных схемах. ЧИПы.
[2] – стр. 7-60
[8] – стр. 12-17
[6] – стр. 15- 28
Трудоемкость – 2 час.
4.4. Список рекомендуемой литературы в библиотеке АГПУ с указанием
места хранения.
33
Самостоятельная работа студентов состоит в изучении рекомендуемой литературы,
проработке лекционного материала, выполнения предложенных заданий.
Особое внимание уделяется работе студентов над домашними заданиями, которые задаются после каждой практической работы.
УДК 016:6 ББK а.з. М-59 (Абонемент)
Микроэлектроника. Рек. обзор литературы.-Москва: Книга, 1971. -16C.
УДК 6Ф0.3 ББK а.з. М-59 (Абонемент)
Микроэлектроника и полупроводниковые приборы: Сб. ст./ Под. общ. ред. А.А. Васенкова, Я.А. Федотова. Вып.8.-Москва: Радио и связь, 1984. -239C.
УДК 6Ф0.3 ББK а.з. М-59 (Абонемент)
Микроэлектроника и полупроводниковые приборы: Сб. статей/ Под. ред. А.А. Васенкова, Я.А. Федотова. Вып.6.-Москва: Радио и связь, 1981. -336C.
УДК 530.3 ББK 22.36 а.з. Р-21 (Читальный зал)
Рамбиди Н.Г., Замалин В.М.
Молекулярная микроэлектроника: истоки и надежды.-Москва: Знание, 1985. -64C.
УДК 66Ф0.3 ББK 32.844.1 а.з. Э-64 (Абонемент)
Эндерлайн Р.
Микроэлектроника для всех. Введение в мир интегральных микросхем: основы функционирования,
технология изготовления и применения / пер. с нем.-Москва: Мир, 1989. -192C.
УДК 6Ф0.3 ББK 32.844.1 а.з. М-59 (Читальный зал)
Микроэлектроника: технологический прогресс:/ Сборник.-Москва: Знание, 1987. -62C.
УДК 4И(нем) ББK 81.43-24 а.з. Ч-49 (Абонемент)
Чернышева М.Г. и др.
Микроэлектроника, микропроцессоры, информатика : пособие для техн.вузов по нем.яз. : Учебное пособие.-Москва: Высшая школа, 1990. -158C.
34
4.2. Список электронных ресурсов, рекомендуемых к самостоятельному
изучению
1. Перспективы развития вычислительной техники: Кн. 7. Полупроводниковые запоминающие устройства/ А.Б. Акинфиев, В.И. Миронцев, Г.Д. Софийский. – М.: Высш. Школа,
1989.
2. Сташин В.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Высш. Шк. 1989.
4. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. М: Радио и связь. 1990
5. Чернозубов Ю.С. Как рождаются микросхемы. М.: Просвещение, 1989.
6. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. – М.: Радио и
связь, 1993.
7. Сташин В.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990.
8. Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Высш. Шк. 1989.
9. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. М: Радио и связь. 1990
10. Чернозубов Ю.С. Как рождаются микросхемы. М.: Просвещение, 1989.
11. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. – М.: Радио и
связь, 1993.
35
5. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ.
5.1. Вопросы к экзамену
1. Двоичная система счисления
2. Шифраторы
3. Дешифраторы
4. Мультиплексоры
5. Демультиплексоры
6. Счетчики
7. Регистры
8. Тригеры
9. Классификация счетчиков
10. Основные логические схемы
11. Шестнадцатиричная система счисления
12. Перевод из одной системы счисления в другую
13. Назначение и функции процессора.
14. Сумматоры
15. САПР Electronics Workbench.
16. Цифро-аналоговый преобразователь.
17. АЦП
18. Принцип действия и назначение микропроцессоров.
19. Память ЭВМ.
20. RS Триггеры.
21. JK Триггеры.
22. D Триггеры.
23. Классификация схем
24. Переводы из одной системы счисления в другую
25. Cинтез логических схем
26. Работа с ПО Electronics Workbench
27. Регистры процессора.
36
6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
6.1. Литература основная
1. Галустов, А.Р. Компьютерные сети: учебно-методическое пособие / А.Р. Галустов.-2-е
изд., перераб. и доп.- Армавир: РИЦ АГПА, 2011.- 200 с.
2. Яшин, В.Н. Информатика: аппаратные средства персонального компьютера: учеб. пособ.
/ В.Н. Яшин.- М.: ИНФРА-М, 2011.- 254 с.
3. Смирнова Е.В.,Баскаков И.В.,Пролетарский А.В.,Федотов Р.А. Построение коммутируемых компьютерных сетей [Электронный ресурс]/ Е.В. Смирнова [и др.].— Электрон. текстовые данные.— М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ),
2013.— 219 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/16723.— ЭБС «IPRbooks», по
паролю.
4. Васин Н.Н. Построение сетей на базе коммутаторов и маршрутизаторов [Электронный
ресурс]/ Васин Н.Н.— Электрон. текстовые данные.— М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2011.— 213 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/16724.— ЭБС «IPRbooks», по паролю.
6.2. Литература дополнительная
1. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры,
применение. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
2. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры:
Справочник / Э.Т. Романычева. – М.: Радио и связь, 1989
3. Костинский А.В. и др. Аналогово-цифровые преобразователи перемещений. М.: Машиностроение, 1991.
4. Трейстер Р. Радиолюбительские схемы на ИС типа 555. М.: Мир, 1988.
5. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике. М.: Энергоатомиздат. 1990.
6. Васерин Н.Н. Применение полупроводниковых индикаторов. М.: Энергоатомиздат. 1991.
37