Добавить материал

и получить 10 документов
и свидетельство автора

Алексеева Марина Владимировна

КИМ по дисциплине "Проектирование цифровых устройств"

docx
19.02.2020

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Добавить материал

Паспорт КИМ ПМ.01 .docx

ЕЙСКИЙ МОРСКОЙ РЫБОПРОМЫШЛЕННЫЙ ТЕХНИКУМ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАССМОТРЕНО

на заседании цикловой комиссии

математических дисциплин и информационных технологий

Протокол № ____

Председатель_________ Е.В.Кодаченко

« » ____________ 2019 г.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора
по учебной работе

__________ Е.Н.Горбанева

« ___» ______________2019 г.

ПАСПОРТ

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

по профессиональному модулю

ПМ.01 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ)

по специальности СПО

09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

(базовая подготовка)

2019

Разработчик(и):

ЕМРПТ ФГБОУ ВО «АГТУ»

преподаватели

М.В.Алексеева

Паспорт контрольно-измерительных материалов

В соответствии с ФГОС СПО по специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы (базовая подготовка) в части освоения основного вида профессиональной деятельности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы у обучающегося формируются соответствующие общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.

профессиональные компетенции (ПК):

ПК 1.1. Разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции

ПК 1.2. Выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств

ПК 1.3. Использовать средства и методы автоматизированного проектирования при разработке цифровых устройств

ПК 1.4. Проводить измерения параметров проектируемых устройств и определять показатели надежности.

ПК 1.5. Выполнять требования нормативно – технической документации

профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

иметь практический опыт:

ПО 1 применение интегральных схем разной степени интеграции при разработке цифровых устройств и проверки их на работоспособность;

ПО 2 проектирование цифровых схем на основе пакетов прикладных программ;

ПО 3 оценки качества и надежности цифровых устройств;

ПО 4 применение нормативно-технической документации

уметь:

У1 выполнять анализ и синтез комбинационных схем;

У2 проводить исследования работы цифровых устройств и проверку их на работоспособность;

У3 разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции;

У4 выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств;

У5 проектировать топологию печатных плат, конструктивно-технологические модули первого уровня с применением пакетов прикладных программ;

У6 разрабатывать комплект конструкторской документации с использованием САПР;

У7 определять показатели надежности и давать оценку качества СВТ;

знать:

З1 арифметические и логические основы цифровой техники;

З2 правила оформления схем цифровых устройств;

З3 принципы построения цифровых устройств;

З4 основы микропроцессорной техники;

З5 основные задачи и этапы проектирования цифровых устройств;

З6 конструкторскую документацию, используемую при проектировании;

З7 условия эксплуатации цифровых устройств, обеспечение их помехоустойчивости и тепловых режимов, защиты от механических воздействий и агрессивной среды;

З8 особенности применения систем автоматизированного проектирования, пакеты прикладных программ;

З9 методы оценки качества и надежности цифровых устройств;

З10 основы технологических процессов производства СВТ;

З11 нормативно-техническую документацию: инструкции, регламенты, процедуры, технические условия и нормативы.

2. Результаты освоения профессиональных компетенций (ПК), соответствующих виду профессиональной деятельности, и элементов общих компетенций (ОК) текущим контролем и промежуточной аттестацией:

Результаты (освоенные общие компетенции)	Основные показатели оценки результата	Формы и методы контроля и оценки
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.	Проявлять устойчивый интерес к будущей профессии.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках. Наблюдение и оценка активности обучающегося при проведении учебно-воспитательных мероприятий профессиональной направленности (конкурсы на лучшего знатока дисциплины(модуля), участие в мероприятиях недели цикловой комиссии, профессиональные конкурсы, «брейн-ринги» и т. п.).
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.	Мотивированная обоснованность выбора и применения методов и способов решения профессиональных задач; своевременность, правильность и полнота выполнения профессиональных задач.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.
ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.	Способность принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность при выполнении профессиональных задач.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.
ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации,	Оперативность поиска и использования необходимой информации для	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной
необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.	качественного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития; широта использования различных источников информации, включая электронные.	программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.
ОК 5. Использовать информационно - коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.	Выполнение и демонстрация компьютерной обработки полученных результатов в профессиональной деятельности	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями	Коммуникабельность при взаимодействии с обучающимися, преподавателями практики в процессе обучения.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках. Наблюдение и оценка использования обучающимся коммуникативных методов и приемов при подготовке и проведении учебно-воспитательных мероприятий различной тематики.
ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполненных заданий.	Ответственность за результат выполнения заданий; способность к самоанализу и коррекции результатов собственной работы.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий; на учебной и производственной практиках. Наблюдение и оценка уровня ответственности обучающегося за работу членов команды, при проведении учебно-воспитательных мероприятий различной тематики, общественной деятельности.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи про- фессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.	Способность: планировать и организовывать задачи про- фессионального и личностного развития; заниматься самообразованием и осознанно планировать повышение квалификации.	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.
ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.	Проявление интереса к инновациям в области профессиональной деятельности	Оценка деятельности обучающегося в процессе освоения образовательной программы осуществляется при проведении теоретических занятий, выполнении лабораторных работ и практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы; на учебной и производственной практиках.

Результаты (освоенные профессиональные компетенции)	Основные показатели оценки результата	Формы и методы контроля и оценки
ПК 1.1. Разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции. и качества проектируемых цифровых устройств	ОПОР 1.1.2 изложение правил оформления схем цифровых устройств;	*Текущий контроль* лабораторно - практические занятия, контрольная работа, письменная работ, устный опрос, тестирование, диктант, курсовая работа, *Промежуточная аттестация* теоретический и квалификационный экзамены.
	ОПОР 1.1.3 изложение принципов построения цифровых устройств;
	ОПОР 1.1.5 демонстрация навыков анализа и синтеза комбинационных схем;
ПК 1.2. Выполнять требования технического задания на проектирование цифровых устройств.	ОПОР 1.2.2 изложение требований для технического задания на проектирование цифровых устройств;	*Текущий контроль* лабораторно - практические занятия, контрольная работа, письменная работ, устный опрос, тестирование, диктант, курсовая работа, *Промежуточная аттестация* теоретический и квалификационный экзамены.
	ОПОР 1.2.3 изложение основных задач и этапов проектирования цифровых устройств;
ПК 1.3. Использовать средства и методы автоматизированного проектирования при разработке цифровых устройств.	ОПОР 1.3.3.демонстрация навыков проектирования цифровых устройств на основе пакетов прикладных программ;	*Текущий контроль* лабораторно - практические занятия, контрольная работа, письменная работ, устный опрос, тестирование, диктант, курсовая работа,
	ОПОР 1.3.4 демонстрация навыков проектирования топологии печатных плат, конструктивно-технологических модулей первого уровня с применением пакетов прикладных программ;
ПК 1.4 Определять показатели надежности	ОПОР 1.4.1. определение показателей надежности и оценки качества СВТ;	*Промежуточная аттестация* теоретический и квалификационный экзамены.
Пк 1.5 Выполнять требования нормативно – технической документации	ОПОР 1.5.2 демонстрация навыков применения нормативно-технической документации.

3. Формы и методы оценивания профессионального модуля

Предметом оценки служат умения и знания, формирующие профессиональные компетенции, а также способствующие развитию общих компетенций по ПМ.01 Проектирование цифровых устройств по специальности 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

Содержание учебного материала по программе ПМ	Форма оценочного средства
	ПК 1.1							ПК 1.2									ПК. 1.3									ПК. 1.4						ПК 1.5				ОК
	1.1.2			1.1.3		1.1.5		1.2.2.						1.2.3			1.3.3				1.3.4					1.4.1						1.5.2
	У3	З2	З1	З3	У1	З6	*З11*	У8	З2	У4	У6	З5	У5	З8	З8	У5	У6	З8	З9	У7	З7	У8	У6	З7	У3	З2	З1	З3	У1	З6	*З11*	У6	З8	З9	У7
Тема 1.1. Введение. Основные понятия цифровой техники			уо т пр ср кр																												уо т пр ср кр					пз уо ср
Тема 1.2. Основы алгебры логики	лр уо ср	т пр д ср кр		т пр д ср кр	т пр д ср кр																								лр уо ср	т пр д ср кр		т пр д ср кр	т пр д ср кр
Тема 1.3 Цифровые устройства комбинационного типа	лр уо ср							пз уо ср	пз уо ср	уо т пр д ср кр	т ср кр	уо т ср кр		пз уо ср	уо т пр д ср кр	т ср кр										т пр ср кр	пз уо ср	т пр ср кр	лр уо ср
Тема 1.4. Цифровые устройства последовательного типа													т пр д ср кр
Тема 1.5. Цифровые счетчики	лр уо ср	уо пр ср кр																					уо пр ср к р						лр уо ср	уо пр ср кр
Тема 1.6. Регистры					уо т пр ср кр																пз уо ср	лр уо ср		лр уо ср	уо пр д ср кр
Тема 1.7. Элементы памяти микропроцессорных устройств и ЭВМ			лр уо ср	т пр д ср кр		т пр д ср кр	т пр д ср кр																						уо ср кр
Тема 1.8. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи			лр уо ср							пз уо ср	пз уо ср	уо т пр д ср кр	т ср кр	уо т ср кр		пз уо ср	уо т пр д ср кр	т ср кр										лр уо ср	ср кр	т пр д ср кр

Примечание: уо-устный опрос; пр – письменная работа; д-диктант; т- тестирование; лр – лабораторная работа; пз – практическое занятие; ср – самостоятельная работа (внеаудиторная) ; КР-курсовая работа

3.2 Содержательно-компетентностная матрица оценочных средств промежуточной аттестации

Для паспорта КОС профессионального модуля (промежуточная аттестация- экзамен)

МДК 01. 01. Цифровая схемотехника (7 семестр)

Примечание: дз – дифференцированный зачет; э - экзамен

Содержание учебного материала по программе ПМ	Форма оценочного средства
	ПК 1.1							ПК 1.2									ПК. 1.3										ПК. 1.4						ПК 1.5				ОК
	1.1.2			1.1.3		1.1.5		1.2.2.						1.2.3			1.3.3				1.3.4						1.4.1						1.5.2
	У3	З2	З1	З3	У1	З6	*З11*	У8	З2	У4	У6	З5	У5	З8	З8	У5	У6	З8	З9	У7	З7		У8	У6	З7	У3	З2	З1	З3	У1	З6	*З11*	У6	З8	З9	У7
Тема 1.1. Введение. Основные понятия цифровой техники			дз							дз					дз									дз							дз						пз уо ср
Тема 1.2. Основы алгебры логики	дз				дз					дз					дз								дз										дз
Тема 1.3 Цифровые устройства комбинационного типа					дз				дз	дз																		дз
Тема 1.4. Цифровые устройства последовательного типа	дз													дз										дз							дз
Тема 1.5. Цифровые счетчики				дз					дз		дз						дз											з
Тема 1.6. Регистры						дз						дз											дз										дз
Тема 1.7. Элементы памяти микропроцессорных устройств и ЭВМ					дз																	дз				дз					дз		дз		дз
Тема 1.8. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи					дз	дз	дз			дз		дз		дз						дз					дз

4. Задания для оценки освоения профессионального модуля

4.1 Задания текущего контроля

Тема 1.1. Введение. Основные понятия цифровой техники

Устный опрос

1. Роль цифровой техники в современных электронных системах?

2. Какие вы знаете системы счисления?

3. Системы счисления, используемые в компьютерах?

Самостоятельная работа:

1. подготовить рефераты: «Представление информации в ЭВМ.

2. Письменно проработать вопрос «Основные понятия цифровой техники».

3. Составить отчет по практическим занятиям:

- Системы счисления

- Арифметические операции в различных системах счисления

Лабораторная работа №1

- Инструктаж по технике безопасности. Ознакомительная лабораторная работа в среде P-CAD

Практическое занятие № 1

Тема:

Системы счисления

Порядок выполнения работы

1. Переведите числа из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы:

а) 125₁₀; б) 229₁₀; в) 88₁₀; г) 37,25₁₀; д) 206,125₁₀.

2. Переведите числа из двоичной системы в восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы:

а) 1001111110111,0111₂;	г) 1011110011100,11₂;
б) 1110101011,1011101₂;	д) 10111,1111101111₂;
в) 10111001,101100111₂;	е) 1100010101,11001₂.

3. Переведите в двоичную и восьмеричную системы шестнадцатеричные числа:

а) 2СE₁₆; б) 9F40₁₆; в) ABCDE₁₆; г) 1010,101₁₆; д) 1ABC,9D₁₆.

4. Для десятичных чисел 47 и 79 выполните цепочку переводов из одной системы счисления в другую:

0070

5. Расположите следующие числа в порядке возрастания:

а) 74₈, 110010₂, 70₁₀, 38₁₆;
б) 6E₁₆, 142₈, 1101001₂, 100₁₀;
в) 777₈, 101111111₂, 2FF₁₆, 500₁₀;
г) 100₁₀, 1100000₂, 60₁₆, 141₈.

Контрольные вопросы.

1.Правило перевода числа из десятичной системы счисления в –ичную.

а)Перевод целого числа.

б)Перевод правильной дроби.

2)Правило перевода числа из -ичной системы счисления в десятичную.

3)Правило перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную и обратно.

4)Правило перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно.

Практическое занятие № 2

Тема:	Арифметические операции в различных системах счисления

Порядок выполнения работы

1. Сложим числа 15, 7 и 3.

Шестнадцатеричная: F₁₆+7₁₆+3₁₆

2. Сложим числа 141,5 и 59,75.

3. Вычтем единицу из чисел 100₂, 100₈ и 100₁₆.

4. Вычтем число 59,75 из числа 201,25.

5. Перемножим числа 115 и 51.

6. Разделим число 5865 на число 115.

Восьмеричная: 13351₈ :163₈

7. Разделим число 35 на число 14.

Восьмеричная: 43₈ : 16₈

8. Запишите числа в прямом коде (формат 1 байт):

а) 31; б) -63; в) 65; г) -128.
9. Запишите числа в обратном и дополнительном кодах (формат 1 байт):

а) -9; б) -15; в) -127; г) -128.
10. Найдите десятичные представления чисел, записанных в дополнительном коде:

а) 1 1111000; б) 1 0011011; в) 1 1101001; г) 1 0000000.
11. Найдите десятичные представления чисел, записанных в обратном коде:

а) 1 1101000; б) 1 0011111; в) 1 0101011; г) 1 0000000.
12. Выполните вычитания чисел путем сложения их обратных (дополнительных) кодов в формате 1 байт. Укажите, в каких случаях имеет место переполнение разрядной сетки:

а) 9 - 2;	г) -20 - 10;	ж) -120 - 15;
б) 2 - 9;	д) 50 - 25;	з) -126 - 1;
в) -5 - 7;	е) 127 - 1;	и) -127 - 1.

Контрольные вопросы.

1.Правила сложения чисел в различных системах счисления.

2. Правила вычитания чисел в различных системах счисления

3. Правила умножения чисел в различных системах счисления

4. Правила деления чисел в различных системах счисления

5. Понятие прямого кода числа, представление положительных и отрицательных чисел.

6. Понятие обратного кода числа, представление положительных и отрицательных чисел.

7. Понятие дополнительного кода числа, представление положительных и отрицательных чисел.

Лабораторная работа №1

Инструктаж по технике безопасности. Ознакомительная лабораторная работа в среде P-CAD

Задание:

1. Создание УГО микросхемы К511ПУ2

I.«НЕ-И»

1. Symdol editor.

2. Опции/конфигурация: – А4, Ед.измерения – мм, Варианты ортогональности-оба пункта

3. Вид/ Привязать к сетке

4. Опции/Сетки добавить : шаг 1.0 , 2.5

5. Опции/установка текущей линии: User-0,2

6. Нарисовать прямоугольник ((9;25),(9;5),(29,5),(29;25),(9;25)), (14;5),(14,25)

7. Выводы- Place Pin; длина-5мм, вх., вых.,и все ост. поставить «нет». Установить курсор(9;20), ЛК,ПК мыши. ЛК и ввести обозначения и нумерацию выводов. 2-контакт-In. 1-контакт –E, 3- выходной коньакт –Out. Для разворота обозначения вывода нажать «R» 2 раза или «F»

8. Place text: (16,22),ЛК, «&»,PartStyle, Х , Y по центру

9. Place attribute: категория Component, RefDes, PartStyle X-центр Y-низ, (19,26),ЛК.

10. Повторить п.9, для “{Type}”

11. Place Ref Point-точка привязки : (20;15) ЛК

12. Библиотека/новый.. ввести ЭРЭ.lib,Сохранить.

13. Сохранить УГО;library выбрать ЭРЭ.lib , ввести в Symbol- “НЕ-И» и ОК.

Скрипт созданного элемента:

Задание №2.

II.«2И-НЕ»

1. Symdol editor.

Пп.2-5 выполняются в случае выхода из программы Symdol editor.

2. Опции/конфигурация: – А4, Ед.измерения – мм, Варианты ортогональности-оба пункта

3. Вид/ Привязать к сетке

4. Опции/Сетки добавить : шаг 1.0 , 2.5

5. Опции/установка текущей линии: User-0,2

6. Нарисовать прямоугольник ( (7;25), ЛК (7;5), ЛК (22,5),(7;25)) ЛК, ПК

7. Выводы- Place Pin; длина-5мм, вх., вых.,и все ост. поставить «нет». Последовательно для каждого вывода ввести обозначения InA,InB,Out и нумерацию выводов. (7;20), ЛК,ПК, . (7;10), ЛК,ПК. (22;15), ЛК,ПК

Для выходного контакта задать «Внешн.граница : точка»(Dot).

Для разворота обозначения вывода нажать «R» 2 раза или «F»

8. Выполнить Правка/Выбрать, удерживая CTRL, выделить все три вывода, ПК, выбрать Свойства, убрать флаг Экран в пункте Имя вывода.

9. Place text: (12,20),ЛК, «&»,PartStyle, Х , Y по центру

10. Place attribute: категория Component, RefDes, PartStyle X-центр Y-низ, (14,26),ЛК.

11. Повторить п.10, для “{Type}” (14;4) ЛК

12. Place Ref Point-точка привязки : (2;20) ЛК

13. Сохранить УГО;library выбрать ЭРЭ.lib , ввести в Symbol- “2И-НЕ”,ОК.

Скрипт созданного элемента:

Задание №3.

Создание УГО транзистора КТ3102Г

1. Symdol editor.

2. Опции/конфигурация: – А4, Ед.измерения – мм, Варианты ортогональности-оба пункта

3. Вид/ Привязать к сетке

4. Опции/Сетки добавить : шаг 0.05,0.5,1.25

5. Опции/установка текущей линии: User-0,2мм

6. Place дуга, (10;15), (15;15),ЛК.

7. Place линия , начертить эмиттер, коллектор, база; (12,5;17,5)ЛК, , (12,5;12,5)ЛК,ПК.(10;15),(12,5;15) ЛК ПК.(12,5;16,25) (16,25;18,75)

12,5;13,75)(16,25;11,25) ЛК ПК

8. Place полигон; стрелка (16,25;11,25), ЛК (15;11,5), ЛК (15,5;12,35) ЛК ПК.

9. Place выводы: длина-5мм, вх., вых.,и все ост. поставить «нет». ввести обозначения и нумерацию выводов. Установить курсор для В-(10;15), К-(16,25;18,75), Е-(16,25;11,25)ЛК,ПК мыши

Для разворота обозначения вывода нажать «R» , не отпуская ЛК.

10. Place Ref Point-точка привязки : (15;15) ЛК

11. Place attribute: категория Component, RefDes, PartStyle X-центр Y-центр, (8,75;25)ЛК.

12. Повторить п.11, для “{Type}”(11;2) ЛК

13. Сохранить, имя: “N-P-N”, OK.

Скрипт созданного элемента:

Задание №4.

Создание УГО резистора в режиме Symbol Wizard(Мастера символов)

1. Symdol editor.

2. Symdol/ Symbol Wizard(Символ/ Мастер символов)

3. Шаг сетки – 1мм; ширина символа-10 мм; расстояние между выв.-2мм; число выводов –

4. 1; ширина линии-0,2мм; выводы не нумеруются; «Завершить»

5. Place Ref Point-точка привязки перенести: Правка/Выбрать, выделить тчк привязки и

перенести в центр изображения резистора.

6. Сохранить; имя – «Резистор»

Скрипт созданного элемента:

Создание библиотеки для хранения созданных элементов:

Запись элемента в созданную библиотеку:

При нажатие на кнопку OK элемент успешно сохраниться в ранее созданной библиотеке.

Тема 1.2. Основы алгебры логики

Заполнить таблицу

№	AvB	A^B	A/B	A=B	AàB	AêB
п/п
1
2
3

Самостоятельная работа :

1. Подготовить рефераты: «Системы счисления»

2. Письменно проработать вопрос «Законы и тождества алгебры логики».

3. Составить отчет по практическим занятиям:

- Способы задания булевых функций.

- Минимизация булевых функций методом карт Карно.

Практическая работа №3

Тема:

Способы задания булевых функций.

Ход работы

Организационный момент:

Опрос домашнего задания:

Изложение нового материала:

Закрепление нового материала:

Домашнее задание:

Ход работы

1. Упростите следующие формулы, используя законы склеивания:

а) Ответ b•c

б) Ответ a;

в) Ответ c•(a v b) v a•b

г) Ответ a v c..

2. Упростите следующие формулы, используя законы поглощения:

а) Ответ a;

б) Ответ a•b;

в) Ответ a;

г) Ответ a•b;

3. Упростите функции проводимости и постройте переключательные схемы, соответствующие упрощенным функциям:

а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
з)
и)
4. Построим схему с пятью переключателями, которая проводит ток в том и только в том случае, когда замкнуты ровно четыре из этих переключателей.

Схема имеет вид:

0084

5. Найдем функцию проводимости схемы:

0085

6. Постройте переключательные схемы с заданными функциями проводимости:

0148

Практическое занятие № 5

Тема:

Минимизация булевых функций методом карт Карно

Порядок выполнения работы

Задание 1.

Минимизация булевых функций методом карт Карно

1. .

3. ,

Задание 2.

Найти СДНФ и СКНФ по таблице истинности для формулы

В таблице приведено лишь конечное значение F=10101101. В справедливости этого утверждения следует убедиться самостоятельно, построив развернутую таблицу истинности.

Таблица

x	y	z

Задание 3.

Найти МДНФ и МКНФ для заданных логических функций, используя карты Карно.

1. y( x₂,x₁,x₀) = m₁ m₂ m₅ m₆ .

2. y( x₃, x₂,x₁,x₀) = m₀ m₁ m₂ m₃ m₇ .

3. y( x₂,x₁,x₀) = M₃ · M₅ · M₆ · M₇ .

4. y( x₃,x₂,x₁,x₀) = ( 0, 1, 2, 3, 7, 8, 9,11,12,13 ) .

5. y( x₃,x₂,x₁,x₀) = ( 0, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ).

6. y( x₂,x₁,x₀) = ( 3, 5, 0, 7 ).

7. y( x₃,x₂,x₁,x₀) = ( 0, 4, 7, 11, 14, 6, 8, 9,13 ).

8. y( x₃,x₂,x₁,x₀) = ( 5, 7, 9, 10, 11, 2,13,15 ).

Лабораторная работа №2 Ознакомительная работа в среде Altium Designer, OrCAD

Задание на лабораторную работу

1. Познакомиться с составом пакета OrCAD 9.2.

2. Создать проект типа PC Board с возможностью моделирования электронных схем.

3. Познакомиться с возможностями конфигурирования редактора Capture, изменить настройки по умолчанию для вновь создаваемых проектов.

Контрольные вопросы

1. Состав пакета OrCAD 9.2.

2. Создание проектов в OrCAD Capture.

3. Типы проектов OrCAD, их назначения.

4. Возможности настройки редактора Capture.

5. Задание параметров для вновь создаваемых проектов.

Тема 1.3 Цифровые устройства комбинационного типа

Диктант

1. Арифметические сумматоры.

2. Шифраторы, дешифраторы

3. Мультиплексоры, демультиплексоры

4. Арифметические компараторы, преобразователи кодов.

5. Двоичные сумматоры.

6. Одноразрядные сумматоры.

7. Методы построения, способы задания законов функционирования и схемные решения.

Самостоятельная работа :

1. ответить на контрольные вопросы.

2. оформить отчёт к практическая работе №5,6

Тема 1.4. Цифровые устройства последовательного типа

Письменная работа

Согласно изображенному алгоритму составим временную диаграмму управляющих сигналов:

Самостоятельная работа :

1. ответить на контрольные вопросы.

2. Составить отчет по практическим и лабораторным занятиям:

- Моделирование цифровых устройств последовательного типа

Тема 1.5. Цифровые счетчики

Письменная работа

Написать понятие счетчика, параметры счётчика, классификация, по направлению счёта, по способу построения цепи переноса, по способу переключения триггера.

Самостоятельная работа :

1. Подготовить сообщение на вопросы « Классификация цифровых счетчиков».

2. Составить отчет по лабораторным занятиям:

- Моделирование синхронных счетчиков

- Моделирование асинхронных счетчиков

- Контрольная работа №1

Лабораторная работа №6 Моделирование синхронных счетчиков

Задание 1 Проанализировать работу счётчика

1. Зарисовать временную диаграмму, составить таблицу истинности.

2. Сделать вывод.

Контрольные вопросы:

1.Что такое счётчик?

2.Как классифицируется счётчики?

3.Принцип работы суммирующего и вычитающего счётчиков.

Лабораторная работа №7 Моделирование асинхронных счетчиков

Счетчик с К_сч=2, это Т-триггер. Схема для его исследования приведена на рисунке 1.

Рисунок 1

Для получения схемы счетчика с К_сч=3 проведем его синтез. Составим таблицу переходов (таблица 1).

Таблица 1.

№	t		t+1		t
№	Q₂	Q₁	Q₂	Q₁	J₂	K₂	J₁	K₁
0	0	0	0	1	0	-	1	-
1	0	1	1	0	1	-	-	1
2	1	0	0	0	-	1	0	-
3	1	1	-	-	-	-	-	-

После минимизации получаем выражения для функций возбуждения триггеров:

; K₁= 1; ; K₂=1

Схема счетчика с К_сч=3 представлена на рис.4.

Рис.4

Аналогичным образом реализуем счетчик с К_сч=5. Схема счетчика представлена на рис.5.

Рис.5

Схема счетчика с К_сч=6 составлена из двух последовательно подключенных счетчиков с К_сч=2 и с К_сч=3 и представлена на рис.6.

Рис.6

Схема счетчика с К_сч=10 составлена из двух последовательно подключенных счетчиков с К_сч=2 и с К_сч=5 и представлена на рис.7.

Рис.7

Для получения схемы секундомера надо соединить схемы спроектированных счетчиков, как показано на рис.8.

Рис.8

В конце синтезируем трёхразрядный реверсивный счетчик. Для этого составим таблицу переходов (Табл.2):

Таблица 2.

№	t				t+1			t
№	x	Q₂	Q₁	Q₀	Q₂	Q₁	Q₀	J₂	K₂	J₁	K₁	J₀	K₀
0	0	0	0	0	0	0	1	0	-	0	-	1	-
1	0	0	0	1	0	1	0	0	-	1	-	-	1
2	0	0	1	0	0	1	1	0	-	-	0	1	-
3	0	0	1	1	1	0	0	1	-	-	1	-	1
4	0	1	0	0	1	0	1	-	0	0	-	1	-
5	0	1	0	1	1	1	0	-	0	1	-	-	1
6	0	1	1	0	1	1	1	-	0	-	0	1	-
7	0	1	1	1	0	0	0	-	1	-	1	-	1
8	1	0	0	0	1	1	1	1	-	1	-	1	-
9	1	0	0	1	0	0	0	0	-	0	-	-	1
10	1	0	1	0	0	0	1	0	-	-	1	1	-
11	1	0	1	1	0	1	0	0	-	-	0	-	1
12	1	1	0	0	0	1	1	-	1	1	-	1	-
13	1	1	0	1	1	0	0	-	0	0	-	-	1
14	1	1	1	0	1	0	1	-	0	-	1	1	-
15	1	1	1	1	1	1	0	-	0	-	0	-	1

После минимизации получим:

; ; .

Схема приведена на рис.9.

Рис.9

Порядок выполнения работы

1. Запустить программу Electronics Workbench.

2. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=2 (рис.3).

3. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=3 (рис.4).

4. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=5 (рис.5).

5. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=6 (рис.6).

6. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=10 (рис.7).

7. Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета К_сч=60 (рис.8).

8. Составить и исследовать схему реверсивного счетчика (рис.9).

9. Составить и исследовать заданную преподавателем схему счетчика (в соответствии с таблицей 3).

Таблица 3

Вариант	Двоично-десятичный код	Типы триггеров	Десятичные номера двоичных наборов последовательных десятичных цифр в данном двоично-десятичном коде
1	3321	JK,JK,RS,D	0	1	2	3	5	10	12	13	14	15
2	5211	D,RS,JK,RS	0	1	4	5	7	8	10	12	14	15
3	6421	RS,D,RS,JK	0	1	2	3	4	5	8	9	10	11
4	7421	D,D,JK,RS	0	1	2	3	4	5	6	8	9	10
5	4221	RS,RS,JK,D	0	1	2	3	6	8	12	13	14	15
6	5421	D,JK,JK,RS	0	1	2	3	4	8	9	10	11	12
7	6311	JK,D,JK,RS	0	1	3	4	5	7	8	10	11	12
8	7311	RS,JK,RS,D	0	1	2	4	5	6	7	8	9	10
9	4421	D,RS,JK,D	0	1	2	3	4	5	6	7	12	13
10	5121	RS,D,JK,RS	0	1	2	3	7	6	12	13	14	15

Варианты 11-20 соответствуют вариантам 1-10 таблицы 3, но счетчик должен работать в вычитающем режиме — от максимального значения к нулю.

Лабораторная работа №8 Контрольная работа №1

Задание № 1. Какие из следующих предложений являются высказываниями? Определите их истинность.

Наполеон был французским императором.
Чему равно расстояние от Земли до Марса?
Внимание! Посмотрите направо.
Электрон - элементарная частица.
Не нарушайте правил дорожного движения!

Задание № 2. Определите значения логических переменных A, B, C, D, если:

А и (Париж - столица Франции) - истинное высказывание;
B и (Париж - столица Франции) - ложное высказывание;
C или (6 больше 10) - истинное высказывание;
D или (6 больше 10) - ложное высказывание.

Задание № 3. Составить таблицы истинности для следующих логических выражений:

а) a Ù b Ú c б) ( x Ú y ) Ù x

Задание №4. Упростите логическую функцию:

((x Ú y) Ù y) Ú (x Ù (y Ú z)

Задание № 5. Доказать формулу, составив таблицы истинности: a Ú (а Ù b) = a Ú b

Задание № 6. Запишите логическую функцию, соответствующую функциональной схеме. Составьте таблицу истинности.

X YZ

Задание № 7. Нарисуйте функциональную схему для следующей логической функции:

((X Ú Y) ÙY) Ú (X Ù (Y Ú Z))

Задание № 8. Решите задачи:

а) Трех друзей зовут Вова, Слава и Никита. Кто-то из них потерял солдатика. Их другу Егору сказали:

1. Солдатика потерял не Вова.

2. Солдатика потерял Слава.

Но оказалось, что одно сообщение было ложным, а другое истинным. Кто потерял солдатика?

б) В семье четверо детей – 5, 8, 13 и 15 лет. Их имена – Аня, Боря, Валя и Галя. Валя ходит в детский сад. Аня старше Бори. Сумма возрастов Ани и Вали делится на 3. Кому сколько лет?

ВАРИАНТ №2

Задание № 1. Какие из следующих предложений являются высказываниями? Определите их истинность.

Не все книги содержат полезную информацию.
Кошка является домашним животным.
Выразите 1 час 15 минут в минутах.
Ура! Каникулы!
Всякий моряк умеет плавать.

Задание № 2. Определите значения логических переменных A, B, C, D, если:

1) A и (тигр - хищное животное) - истинное высказывание;

2) B и (тигр - хищное животное) - ложное высказывание;

3) C или (весна наступает после лета) - истинное высказывание;

4) D или (весна наступает после лета) ложное высказывание.

Задание № 3. Составить таблицы истинности для следующих логических выражений:

а) (a Ú b) Ù c б) ( x Ú y ) Ù y Ú x

Задание №4. Упростите логическую функцию:

((x Ù z) Ú (y Ù x)) Ú (y Ù (z Ú z)

Задание № 5. Доказать формулу, составив таблицы истинности: (а Ù b) Ú (а Ù b) = b

X Y

Задание № 7. Нарисуйте функциональную схему для следующей логической функции:

X Ù (Y Ú (Z Ù X)) Ù (Z Ú Y)

Задание № 8. Решите задачи:

а) Три подруги – Аня, Лена и Даша – купили в магазине груши, яблоки и сливы. Каждая девочка покупала только один вид продуктов. Все покупки были разными. На вопрос о том, кто что купил, продавец ответил: «Аня купила груши. Лена купила не груши. Даша – не сливы». Как оказалось, только один из этих ответов был истинным. Что купили девочки?

б) Эдика, Колю и Васю угостили печеньем 3-х сортов: с вареньем, с орехами и глазурью. Коля не любит орехи, Эдик не ест варенья, а Коля очень любит глазурь. Каждый ел печенье только одного сорта. Кто ел печенье с вареньем?

Тема 1.6. Регистры

Диктант

1. Классификация регистров

2. Типы регистров

3. Назначение

4. Условно-графическое обозначение

Самостоятельная работа :

1. Подготовить сообщение на вопросы « Принцип работы регистров».

2. Составить отчет по практическим и лабораторным занятиям:

- Практическая работа №8 Моделирование сдвигающих регистров и устройств на их основе Лабораторная работа №9 Моделирование устройств на основе регистров

- Лабораторная работа №10 Моделирование устройств на основе регистров

Задание 1 Составить схему регистра параллельного действия

Практическая работа №8 Моделирование сдвигающих регистров и устройств на их основе

Задание 2. Зарисовать временную диаграмму и составить таблицу истинности.

Задание 3. Сделать вывод.

Контрольные вопросы:

Что такое регистр?
Классификация регистров.
Принцип действия регистра записи, хранения и выдачи информации.

Лабораторная работа №9 Моделирование устройств на основе регистров

Задание 1. Исследование работы регистра хранения с параллельным вводом (схема рис. 3).

Составить схему соединений элементов макета для получения регистра хранения данных на D-триггерах центрального блока макета. В качестве источника данных использовать любые 4 выхода (Q0 –Q7) сдвигового регистра левого блока макета, синхроимпульсы подавать с выхода “C” центрального блока. Набирая произвольные комбинации уровней на входах регистра хранения и после этого подавая синхроимпульс нажатием на кнопку “C”, проконтролировать запись информации в триггеры регистра. Результаты эксперимента занести в таблицу по предлагаемой форме. Объяснить работу схемы.

2.3.2. Задание 2. Исследование работы регистра сдвига

Соединить выход X1 нижнего источника сигналов левого блока и вход “C” сдвигового регистра левого блока макета. Установить “единицу” на выходеQ0 регистра и “нули” на остальных выходах. Подавать на вход тактирования “C” регистра одиночные импульсы и зарегистрировать в таблице состояние выходов регистра после каждого импульса. Проверить соответствие набранного параллельного кода и полученного на выходе “P” регистра последовательного кода. Подключить к регистру дополнительныйD- триггер центрального блока. Для этого соединить вход триггера “D” с выходом “P” регистра и подать на вход “C” триггера тактовые импульсы с выходаX1. Зарисоватьсобраннуюсхему. Проверить работу схемы и объяснить полученные результаты.

2.3.3. Задание 3. Исследование преобразователя последовательного кода в параллельный и делителя двоичных чисел на регистре сдвига

Составить схему соединений элементов центрального блока макета для получения схемы, аналогичной рис. 4. Синхроимпульсы подать с выхода “C” среднего блока. В качестве источника данных в последовательном коде использовать управляемый кнопкой формирователь уровней левого блока. Собрать схему регистра сдвига. Записать на бумаге последовательный код для преобразования в параллельный. Нажимая и удерживая кнопку формирователя уровней для получения “единицы” (либо не нажимая для получения “нуля”) на входе “D” регистра, подавать синхроимпульсы и регистрировать в таблице состояние всех выходов регистра после каждого синхроимпульса. После заполнения регистра зарегистрировать состояние его выходов и проверить соответствие последовательного и параллельного кодов. Подать на вход “ноль”, сдвинуть код на одну позицию вправо и определить отношение двоичных чисел, соответствующих кодам в регистре до и после сдвига. Изменить входной код и повторить измерения. Объяснить полученные результаты.

2.3.4. Задание 4. Исследование работы кольцевого счетчика (делителя частоты) на регистре сдвига

Составить схему соединений элементов центрального блока макета для получения схемы, аналогичной рис. 8. Указание: Элемент “4И” построить последовательным соединением элементов “4И–НЕ” и “2И–НЕ”, у последнего входы соединить параллельно. Собрать счетчик. Подключить к входу тактирования “C” счетчика формирователь одиночных импульсов от кнопки и проверить работу схемы.

Подключить к входу счетчика генератор импульсов частотой 1 кГц и измерить частоту выходных импульсов на всех выходах счетчика. Подключить к выходу счетчика Q4 первый канал вертикального отклонения луча внешнего осциллографа и установить внутреннюю синхронизацию от первого канала. Второй канал вертикального отклонения последовательно подключить к входу счетчика, к выходам триггеров и к выходу схемы совпадений. Зарисовать форму импульсов с воспроизведением временных и амплитудных соотношений между сигналами. Объяснить полученные результаты.

Тема 1.7. Элементы памяти микропроцессорных устройств и ЭВМ

Устный опрос

1. Перечислите классификации запоминающих устройств.

2. Перечислите запоминающиеся устройства оперативные и постоянные.

3. Принцип работы динамическая и статическая память .

4. Как определить быстродействие и производительность памяти?

Самостоятельная работа :

1. Подготовить сообщение на вопросы «Виды памяти микропроцессоров».

2. Составить отчет по практическим и лабораторным занятиям:

- Практическая работа №9 Моделирование многокаскадных цифровых устройств

- Лабораторная работа № 11 Моделирование многокаскадных цифровых устройств

Практическая работа №9 Моделирование многокаскадных цифровых устройств

Ход работы

Организационный момент:

Опрос домашнего задания:

Изложение нового материала:

Закрепление нового материала:

Домашнее задание:

Порядок выполнения работы

1. Изучить работу элементарной ячейки ОЗУ.

2. Смоделировать в программе WorkBench 5.12 одну ячейку ОЗУ. Необходимые сигналы задавать при помощи переключателей.

3. Изучить работу матрицы ОЗУ.

4. Собрать в этой же программе матрицу ОЗУ объёмом 8 бит.

5. Продемонстрировать преподавателю работу матрицы.

6. Составить таблицу истинности работы матрицы памяти.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен включать:

a) формулировку цели работы;

b) схемы ячейки памяти и матрицы памяти в программе EWB 5.12;

c) таблицу истинности работы этого модуля памяти;

d) объяснение работы матрицы по схеме.

Контрольные вопросы

a) Какие типы памяти вы знаете?

b) Какой тип памяти у данной матрицы памяти?

c) В каких единицах измеряется объём памяти?

d) Что такое «глубина адресного пространства»?

e) Какой объём памяти можно адресовать разрядами А0…А11?

f) Прокомментируйте содержание таблицы истинности работы матрицы.

Пример построения матрицы ОЗУ 8 бит

Лабораторная работа № 11 Моделирование многокаскадных цифровых устройств

Ход работы

Организационный момент:

Опрос домашнего задания:

Изложение нового материала:

Закрепление нового материала:

Домашнее задание:

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) являются неотъемлемой частью микропроцессорных систем различного назначения. ОЗУ делятся на два класса: статические и динамические. В статических ОЗУ запоминание информации производится на триггерах, а в динамических - на конденсаторах емкостью порядка 0,5 пФ.

Длительность хранения информации в статических ОЗУ не ограничена, тогда как в динамических она ограничена временем саморазряда конденсатора, что требует специальных средств регенерации и дополнительных затрат времени на этот процесс.

Рис. 1. Матрица 16-битного ОЗУ.

Конструктивно любое ОЗУ состоит из двух блоков - матрицы запоминающих элементов и дешифратора адреса. По технологическим соображениям матрица чаще всего имеет двухкоординатную дешифрацию адреса - по строкам и столбцам. На рис.1 показана матрица 16-битного статического ОЗУ. Матрица состоит из 16 ячеек памяти mem_i, схема которой приведена на рис.2. Каждая ячейка памяти адресуется по входам X,Y путём выбора дешифраторами адресных линий по строкам Ах0…Ах3 и по столбцам Ау0…Ау3 (см.рис.1) и подачи по выбранным линиям сигнала логической единицы. При этом в выбранной ячейке памяти срабатывает двухвходовой элемент И (U1), подготавливая цепи чтения-записи информации на входных D10…D13 или выходных DO0…DO3 разрядных шинах. Разрешающим сигналом для выдачи адреса является CS (chip select - выбор кристалла), который подаётся на вход разрешения счётчика адреса (Addr_cnt) или такой же вход дешифраторов, подключённых к выходам счётчика.

При записи в ячейку памяти (см. рис.2) на соответствующей разрядной шине устанавливается 1 или 0, на входе WR/RD устанавливается сигнал 1 и после стробирования счётчика или дешифратора адреса сигналом CS срабатывают элементы 2И U1, U2. Положительный перепад сигнала с элемента U2 поступает на тактовый вход D-триггера U4, в результате чего в нём записывается 1 или 0 в зависимости от уровня сигнала на его D-входе.

$Описание: ..\..\Точечный рисунок.bmp$ $Описание: ..\..\Точечный рисунок.bmp$

Рис. 2. Схема ячейки памяти mem_i. Рис. 3. Лицевая панель генератора слова с установками для схемы на рис. 2.

При чтении из ячейки памяти на входе WR/RD устанавливается 0, при этом срабатывают элементы U1, U3,U5 и на вход РАЗРЕШЕНИЕ ВЫХОДА буферного элемента U6 поступает разрешающий сигнал, в результате чего сигнал с Q-выхода D-триггера передаётся на разрядную шину DO0…DO3. Для проверки функционирования ячейки памяти используется генератор слова рис. 3.

В микропроцессорных системах в качестве ОЗУ чаще всего используются динамические ОЗУ с запоминающим конденсатором, которые отличаются большим многообразием. Примером динамической памяти является FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM –динамическая память с быстрым страничным доступом), активно используется в последнее время. Память со страничным доступом отличается от обычной динамической памяти тем , что после выбора строки матрицы и удержания сигнала RAS допускает многократную установку адреса столбца , стробируемого сигналом CAS , а также быструю регенерацию по схеме « CAS прежде RAS» . Первое позволяет ускорить блочные передачи, когда весь блок данных или его часть находятся внутри одной строки матрицы, называемой в этой системе страницей , а второе – снизить затраты времени на регенерацию памяти.

Кроме основного ОЗУ, устройством памяти снабжается и устройство отображения информации - видеодисплейная система. Такая память называется видеопамятью и располагается на плате видеоадаптера.

Видеопамять служит для хранения изображения. От её объёма зависит максимально возможное разрешение видеокарты – А*В*С, где А- количество точек по горизонтали, В – по вертикали, С – количество возможных цветов каждой точки. Например, для разрешения

640*480*16 достаточно иметь видео память 256Кбайт, для 800*600*256 – 512 КБ, для 1024*768*65536 (другое обозначение- 1024*768*64к) –2Мбайт и т.д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является целой степенью 2(16 цветов- 4 разряда, 256 – 8 разрядов, 64к – 16 и т.д.).

В видеоадаптерах используются, например, FPM DRAM(Fast Page Mode Dynamic RAM – динамическое ОЗУ с быстрым страничным доступом)—основной тип видеопамяти, идентичный используемой в системных платах.

Микросхемы памяти имеют четыре основные характеристики – тип, объём, структуру и время доступа. Тип обозначает статическую или динамическую память, объём показывает общую ёмкость памяти, а структура—количество ячеек памяти и разрядность каждой ячейки. Например, 28/32-выводные DIP- микросхемы SRAM имеют 8-разрядную структуру (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128 k*8), кэш объёмом 256 Кбайт состоит из восьми микросхем 32 k*8 или четырёх микросхем 64 k*8.

Время доступа характеризует скорость работы микросхемы и обычно указывается в наносекундах после тире в конце наименования. На более медленных микросхемах могут указываться только первые цифры ( -7 вместо –70, -15 вместо –150), на более быстрых статических “ -15” или ”20” обозначает реальное время доступа к ячейке. Часто на микросхемах указывается минимальное из всех возможных времен доступа, например, распространена маркировка 50 EDO DRAM вместо 70, или 45 – вместо 60, хотя такой цикл достижим только в блочном режиме, а в одиночном режиме микросхема по-прежнему имеет время доступа 700 или 60 нс. Аналогичная ситуация имеет место в маркировке PB SRAM: 6 вместо 12, и 7 вместо 15. Микросхемы SDRAM обычно маркируются временем доступа в блочном режиме (10 или12 нс.).

ИМС памяти реализуются в корпусах следующих типов.

DIP (Dual In line Package – корпус с двумя рядами выводов) – классические микросхемы, применявшиеся в блоках основной памяти IBM PC/XT и ранних PC/AT, сейчас применяются в блоках кэш-памяти.

SIP (Single In line Package – корпус с одним рядом выводов) – микросхема с одним рядом выводов, устанавливаемая вертикально.

Задание на подготовку к работе.

1. Изучить запоминающие устройства на транзисторах.

2. Изучить запоминающие устройства на функциональных приборах.

3. Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Тема 1.8. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи

Письменная работа

Задание 1. Опишите рисунок

Вопросы к контрольной работе №2

1. Задание 1. Формирование логических выражений с помощью прибора Logic Converter.

Таблица 1 - Входные сигналы

(ABCD) Выходные сигналы Y (по вариантам)

1 2 3 4 5 6 7 8

0000 1 0 1 0 1 1 1 0

0001 0 1 1 0 1 1 1 0

0010 1 1 1 0 0 1 1 0

0011 0 0 1 0 0 0 1 0

0100 X 1 X X X 0 0 1

0101 1 1 X X X 0 0 1

0110 0 0 X X 1 X 0 1

0111 1 1 0 X 1 X 0 1

1000 0 X 0 1 0 X X 0

1001 X X 0 1 0 0 X 0

1010 1 1 0 1 1 0 X 1

1011 0 1 1 1 1 0 X 1

1100 X X 0 0 0 1 1 X

1101 1 0 1 0 0 1 0 X

1110 0 0 0 X X 1 1 1

1111 X X X 1 X X 0 1

2. Задание 2. Формирование логических выражений с помощью диаграмм Вейча (карт Карно)

Получить логическое выражение, которое описывает данные таблицы 1, вручную (с помощью карт Карно или диаграмм Вейча). Сопоставить полученное выражение с выражениями, сформированными в предыдущих заданиях.

3. Задание 3. Формирование цифрового устройства на основании имеющегося логического выражения

Используя логическое выражение, полученное в предыдущем задании, сформировать преобразователь кода. Полученную схему устройства поместить в отчет.

4. Задание 4. Анализ работы созданного устройства

Выполнить анализ работы устройства, синтезированного при выполнении предыдущего задания. Для этого составить таблицу, описывающую зависимость выходных сигналов КЦУ от входных сигналов. Результаты анализа работы синтезированного КЦУ занести в отдельную таблицу.

Практическая работа №10 Обощающее повторение.

Задание 1. Построить схему регистра параллельного действия с однофазными входами и предварительной установкой в 0 в соответствии с рисунком 1.

Установка кода осуществляется переключателями 1,2 и 3. Ввод кода в регистр производится при подаче кнопкой 4 разрешающего сигнала С. Сброс регистра в 0 осуществляется включением кнопки 5 (CLR).

Занести в отчет схему и результаты моделирования работы регистра в статическом режиме.

Задание 2. Собрать схему, представленную на рисунке 2. В схеме используется микросхема 74195 4-х разрядного сдвигового регистра с параллельной записью информации и установкой в 0.

Для записи информации устанавливается необходимый код переключателями 1,2,3 и 4. Переключатель сигнала сброса 5 находится в верхнем положении (+), а переключатель сдвига 6- в нижнем положении (0). Переключателем 6 при включенном питании осуществляется запись информации в регистр. Этим же переключателем производится сдвиг информации вправо. При этом переключатель 7 должен находиться в верхнем положении.

Задание 3. Собрать и исследовать работу 3-х разрядного суммирующего и вычитающего счетчиков с последовательными переносами в статическом режиме.

Счетчики собраны на синхронных D- триггерах, включенных по логике работы асинхронных Т-триггеров. Кроме того, в схеме использованы входы установки

триггеров в 0 (переключатели 2 и 3). Схемы вычитающего и суммирующего счетчиков показаны на рисунке 3 и 4 соответственно. Результаты исследования занести в отчет.

Задание 4. Исследовать работу суммирующего счетчика в динамическом режиме. Для этого подключить к счетному входу генератор импульсов, а к выходам генератора и счетчика - логический анализатор. Схема представлена на рисунке 5. Результаты занести в отчет.

Задание 5. Собрать схему полного одноразрядного сумматора на полусумматорах и проверить его работу в статическом режиме. Схема сумматора изображена на рисунке 6. Изменяя значения переменных А и В (одноименные разряды чисел) и Р (перенос из младшего разряда) построить таблицу истинности для суммы и переноса в следующий разряд.

Результаты занести в отчет. Сравнить полученные таблицы с таблицами истинности для полного одноразрядного сумматора.

Задание 6. Собрать и исследовать схему 3-х разрядного сумматора (рисунок 7), задавая разные числа для сложения. Результаты оформить в виде таблицы и занести в отчет.

Задание 7. Собрать и исследовать в статическом режиме схему двоично-десятичного счетчика на микросхемах 7473. Каждая микросхема включает в себя два синхронных JK-триггера с асинхронными входами установки в «0» и

прямыми и инверсными выходами триггеров. С помощью переключателя “Spase” имитируется подача на входы “CLK” импульса. При этом на входы установки в «0» в режиме счета должен быть подан высокий уровень напряжения.

Двоично-десятичный счетчик имеет следующие уравнения входов:

Для реализации этих уравнений использованы логические элементы.

Схема показана на рисунке 8. Схему и результаты проверки

Лабораторная работа № 12 Моделирование АЦП

Дополнительное задание к практической работе №19

Наиболее простой ЦАП с весовыми резисторами (рис.19,1,1.) состоит из двух блоков. Резистивная схема (матрица) выполнена на резисторах R1…R4. Суммирующий усилитель включает в себя OU и резистор обратной связи R₀. Опорное напряжение U₀_n (3 В) подключается к резисторам матрицы переключателями D, C, B и A, управляемым одноименными клавишами клавиатуры и имитирующими преобразуемый код. Выходное напряжение U₀ измеряется мультиметром.

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/0.png

Рис. 19,1,1. Цап с весовыми резисторами

Если все переключатели замкнуты на “землю”, как показано на рис.19,1,1, то напряжение на входе и выходе ОУ равно 0 В. Предположим теперь, что переключатель А установлен в положение, соответствующее логической 1.Тогда на вход ОУ через резистор R1 подается напряжение 3 B. Рассчитаем в этом случае коэффициент усиления напряжения по формуле:

K=R₀/R1=10000/150000=0,066.

Отсюда получаем, что выходное напряжение U₀=0,066*3=0.2 B соответствует двоичной комбинация 0001 на входе ЦАП.

Подадим теперь на входы ЦАП двоичную комбинацию 0010. Для этого установим переключатель B в положение, соответствующее логической единице, тем самым подадим на ОУ через резистор R2 напряжение 3 B. Для коэффициента усиления в данном случае получаем

К=R₀/R2=10000/75000=0.535.

Умножив этот коэффициент усиления на величину входного напряжения, найдем, что выходное напряжение равно 0,4 B.

Таким образом, при переходе к каждому очередному двоичному числу, имитируемому ключами, выходное напряжение ЦАП увеличивается на 0,2 B. Это обеспечивается за счет увеличения коэффициента усиления напряжения ОУ при подключении различных по сопротивлению резисторов. Если в схеме на рис .1 мы подключили бы только один резистор R4 (с помощью переключателя D), то тем самым установили бы коэффициент усиления:

К=10000/18700=0.133

При этом выходное напряжение ОУ составит около 1,6 B.

Если все переключатели в схеме на рис. 1 установлены в положения, соответствующее логическим единицам, выходное напряжение ОУ равно U₀_n=3 B, поскольку коэффициент передачи в этом случае становится равным 1.

Схема цифро-аналогового преобразователя на рис. 19,1,1 имеет два недостатка: во-первых, в ней сопротивления резисторов изменяются в широких пределах, во-вторых, точность преобразования невысока из-за влияния конечного сопротивления транзисторных ключей в открытом и закрытом состояниях.

Вариант ЦАП с использованием в качестве коммутирующего устройства двоично-десятичного счетчика 74160 (К155ИЕ9) показан на рис. 19,1,2.

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/1.png

Рис. 19,1,2. Четырехразрядный ЦАП лестничного типа на базе счетчика 74160.

АЦП прямого преобразования являются наиболее простыми и часто встраиваются непосредственно в датчики. Рассмотрим в качестве примера преобразователь постоянного положительного напряжения в частоту (рис. 19,1,3).

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/2.png

Рис. 19,1,3. АЦП прямого преобразования.

АЦП выполнен на двух ОУ, усилитель OU1 включен в режиме интегратора, а усилитель OU2 – в режиме регенеративного компаратора с гистерезисом. Когда выходное напряжение компаратора Uf имеет максимальное положительное значение , диод VD смещен в обратном направлении и напряжение Us на выходе OU1 уменьшается по линейному закону со скоростью, определяемой амплитудой входного положительного сигнала Ui, до тех пор, пока не достигнет значения R1/R2. В этот момент компаратор переключается в другое состояние, при котором напряжение на его выходе равно максимальному отрицательному значению , диод VD открывается и выходное напряжение интегратора быстро нарастает до значения R1/R2. При этом компаратор возвращается в первоначальное состояние и цикл повторяется.

Так как время нарастания выходного напряжения интегратора значительно меньше времени спада, которое обратно пропорционально амплитуде входного сигнала, частота циклов повторения F будет прямо пропорциональна входному напряжению. Пренебрегая собственным временем переключения компаратора, можно записать следующее выражение для частоты выходных импульсов:

F=U_iR₃/ [R₁CR₄ (U₁-U₂)]. (2)

Порядок выполнения работы.

1. Исследование ЦАП с весовыми резисторами:

Соберите схему, изображенную на рис.19,1,1.

Все переключатели замкните на землю, как показано на рис. 19,1,1 и измерьте выходное напряжение

Переключатель A установите в положение логической 1 и измерьте выходное напряжение;

Устанавливайте переключатели В, C, D в положение логической 1 и измеряйте и записывайте выходное напряжение;

Используя данные, приведенные на схеме рис.19,1,1, рассчитайте выходное напряжение и сравните с измеряемыми, результаты запишите в таблицу 1.

Таблица 19,1

Ключ	A,B,C,D	A	A,B	A,B,C	A,B,C,D
Состояние ключа	0	1	1	1	1
Uвых(изм.)
Uвых(рас.)

2. Исследование ЦАП лестничного типа на базе счетчика 74160:

Соберите схему, изображенную на рис. 19,1,2;

Используя формулу(1) и параметры схемы рис. 19,1,2, рассчитайте эквивалентное выходное напряжение;

Зарисуйте осциллограммы сигналов на счетном входе счетчика и выходе ЦАП и объясните полученные результаты.

3 Исследование АЦП прямого преобразования:

Соберите схему, изображенную на рис. 19,1,3;

Используя формулу 2 и параметры схемы рис. 19,1,3, рассчитайте частоту выходных импульсов;

Зарисуйте и объясните осциллограммы сигналов на выходе интегратора и компаратора.

Лабораторная работа № 13 Моделирование ЦАП

Порядок выполнения работы

Описание: http://elanina.narod.ru/lanina/orgevm/popular/wbw/capacp.files/Image4.gif

Рисунок 19.4 - АЦП и ЦАП.

На рисунке 19.4, показана схема для преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровой код и обратное проебразование цифрового кода в аналоговую величину. Процесс работы схемы показан на временной диаграмме. Временная диаграмма, иллюстрирующая работу АЦП и ЦАП, приведена на рисунке 19.5.

Описание: http://elanina.narod.ru/lanina/orgevm/popular/wbw/capacp.files/Image5.gif

Рисунок 19.5 - Диаграмма работы АЦП и ЦАП.

Дополнительное задание к практической работе №19

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/0.png

Рис. 19,1,1. Цап с весовыми резисторами

K=R₀/R1=10000/150000=0,066.

Отсюда получаем, что выходное напряжение U₀=0,066*3=0.2 B соответствует двоичной комбинация 0001 на входе ЦАП.

К=R₀/R2=10000/75000=0.535.

К=10000/18700=0.133

При этом выходное напряжение ОУ составит около 1,6 B.

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/1.png

Рис. 19,1,2. Четырехразрядный ЦАП лестничного типа на базе счетчика 74160.

Описание: http://5fan.ru/files/4/5fan_ru_24208_c5f52a85887042eb6757ce14d54f9605.html_files/2.png

Рис. 19,1,3. АЦП прямого преобразования.

F=U_iR₃/ [R₁CR₄ (U₁-U₂)]. (2)

Порядок выполнения работы.

1. Исследование ЦАП с весовыми резисторами:

Соберите схему, изображенную на рис.19,1,1.

Все переключатели замкните на землю, как показано на рис. 19,1,1 и измерьте выходное напряжение

Переключатель A установите в положение логической 1 и измерьте выходное напряжение;

Устанавливайте переключатели В, C, D в положение логической 1 и измеряйте и записывайте выходное напряжение;

Таблица 19,1

Ключ	A,B,C,D	A	A,B	A,B,C	A,B,C,D
Состояние ключа	0	1	1	1	1
Uвых(изм.)
Uвых(рас.)

2 Исследование АЦП прямого преобразования:

Соберите схему, изображенную на рис. 19,1,3;

Используя формулу 2 и параметры схемы рис. 19,1,3, рассчитайте частоту выходных импульсов;

Зарисуйте и объясните осциллограммы сигналов на выходе интегратора и компаратора.

Лабораторная работа № 14 Моделирование многокаскадных цифровых устройств

Задание. С помощью системы Quartus II собрать схему для исследования логического элемента «И» (Рисунок 4.1).

Описание: Схема исследования элемента «И»

Рисунок 4.1 – Схема исследования элемента «И»

Для сборки исследуемой схемы необходимо посмотреть на схему подключения соответствующих переключателей и светодиодов к ПЛИС. Из схемы стенда видно, что переключатели SB7 и SB8 подключены к выводам 55 и 56, а светодиод VD1 к выводу 128 ПЛИС. Таким образом, схема исследования, созданная с помощью системы Quartus II будет выглядеть так, как показано на рисунке 2.6. После загрузки файла конфигурации в ПЛИС провести исследование логического элемента. Для этого с помощью переключателей SB7 и SB8 последовательно установить возможные комбинации логических уровней на входах элемента «И». При этом каждый раз контролировать логический уровень на выходе элемента «И». Если светодиод VD1 светится – это логическая единица, иначе – логический ноль. По результатам исследования заполнить таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Таблица истинности логического элемента

X1	X2	Y
0	0	..
0	1	..
1	0	..
1	1	..

Записать логическое выражение, соответствующее полученной таблице истинности.

4.2 Исследовать логический элемент «ИЛИ». Для этого повторить все этапы, выполняемые в п.п.4.1. Для сборки схемы можно использовать уже имеющийся проект, созданный в п.п. 4.1, отредактировав предыдущую исследуемую схему.

4.3 Аналогично провести исследование логических элементов «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», исключающее «ИЛИ», исключающее «ИЛИ-НЕ».

4.2.Промежуточная аттестация

Вопросы к дифференцированному зачету

1. Какие форматы представления чисел вам известны?

1) формат с фиксированной точкой

2) формат с плавающей точкой

3) формат с минимизированной запятой

4) двоичный формат

5) шестнадцатиричный формат

2. Определите правильную запись числа А=+101, записанного в формате с фиксированной точкой в восьмиразрядной ячейке.

1) 00000101

2) 10000101

3) 01111010

4) 0101

5) 11111010

3. Определите правильную запись числа А=-101, записанного в дополнительном коде в формате с фиксированной точкой в восьмиразрядной ячейке.

1) 10000101

2) 11111010

3) 11111011

4) 01111011

5) -101

4. Определите порядок суммирования чисел в формате с плавающей точкой:

1) найти сумму мантисс числа

2) нормализовать результат

3) выровнять порядки слагаемых

5. О какой логической функции сказано:" Функция ложна, если хотя бы одна из переменных истинна или истинна, если обе переменные ложны"

1) Конъюнкция

2) дизъюнкция

3) Операция Шеффера

4) Стрелка Пирса (функция Вебба)

5) Сложение по модулю два

6. О какой логической функции сказано:" Функция истинна, когда значения переменных одновременно истинны или одновременно ложны"

1) дизъюнкция

2) конъюнкция

3) импликация

4) Стрелка Пирса

5) Эквивалентность

7. Какую логическую функцию реализует логический элемент И-НЕ?

1) операция Шеффера (штрих Шеффера)

2) Сложение по модулю два

3) Импликация

4) Эквивалентность

5) Запрет по В

8. Что такое КНФ?

1) Это логическая сумма элементарных конъюнкций

2) Это логическая сумма переменных или их отрицаний

3) Это логическое произведение переменных или их отрицаний

4) Это логическое произведение элементарных дизъюнкций

9. Что такое базис?

1) это функционально полный набор элементов, с помощью которого можно реализовать переключательную функцию

2) это условно-графическое обозначение элемента

3) это линии ввода элемента

4) это линии выхода элемента

10. Базис из логических элементов И, ИЛИ, НЕ называется

1) основным

2) дополнительным

3) равнозначным

4) прямым

5) инверсным

11. Какова цель синтеза комбинационной схемы?

1) построение схемы с учетом оптимального набора элементов

2) построение схемы с учетом стандартов

3) приведение логической схемы к базису И-ИЛИ

4) построение схемы с учетом минимальной потребляемой мощности

12. Этапы синтеза схемы:

1) Выбор оптимального набора логических элементов для реализации функции

2) Составление таблицы истинности

3) Постановка задачи

4) Составление и упрощение СДНФ

13. Что такое ДНФ логической функции?

1) логическая сумма элементарных конъюнкций

2) логическое произведение элементарных дизъюнкций

3) логическое произведение переменных или их отрицаний

4) логическая сумма переменных или их отрицаний

14. Дешифратор - это комбинационное устройство,

1) которое преобразует n – разрядный позиционный код в m – разрядный унитарный, т.е. содержащий всего лишь одну единицу или ноль.

2) которое из сигналов, полученных по m каналам, генерирует двоичный код на n выходных линиях.

3) которое имеет большое число входов и выходов для реализации сложных логических функций

4) которое предназначено для коммутации по заданному адресу одного из нескольких информационных входов на один выход F.

15. Виды дешифраторов:

1) линейный дешифратор

2) прямоугольный дешифратор

3) пирамидальный дешифратор

4) треугольный дешифратор

5) круглый дешифратор

16. В чем заключается сущность дешифрации?

1) это выявление реакции схемы на определенную кодовую комбинацию

2) построение модуля памяти за счет увеличения разрядности

3) управляет жесткой логикой

4) организует рабочий процесс микропроцессора

17. Каково кол-во выходных шин полного дешифратора при дешифрации трехразрядного числа?

1) семь

2) восемь

3) шестнадцать

4) десять

5) три

18. Из списка выберите характеристики интегральной схемы К155ЛА3

1) микросхема общего назначения серия 155

2) Полупроводниковая

3) функциональное назначение - схема "И-НЕ"

4) функциональное назначение - схема "Шифратор"

5) микросхема общего назначения серия 133

19. Что такое шифратор?

1) Любая логическая схема без памяти, которая полностью описывается таблицей истинности

2) это цифровой узел, преобразующий двоичный код на входе в унитарный код на выходе.

3) это комбинационная схема, которая из сигналов, полученных по m каналам, генерирует двоичный код на n выходных линиях.

4) Это комбинационная схема, которая предназначена для преобразования одного кода на входе в другой код на выходе.

20. Что делает триггер при отсутствии входных сигналов?

1) Сбрасывается в 0

2) Меняется по падающему фронту

3) Сохраняет свое предыдущее состояние

4) Устанавливается в 1

21. Дешифратор предназначен для выполнения функций

1) Преобразования сигнала в код

2) Хранения

3) Преобразования кода в сигнал

4) Запоминания кодов

22. Что делает RS-триггер, при подаче сигнала на вход "S"

1) Сохраняет свое предыдущее состояние

2) Устанавливается в 1

3) Меняется по падающему фронту

4) Сбрасывается в 0

23. При построении схемы на логических элементах функции Y=not(A or C andB) первым будет использован логический элемент

1) Конъюктор

2) Дизъюнктор

3) Инвертор

4) Инвертор конъюнкции

24. Отличие устройства сумматора от полусумматора заключается в следующем

1) используют при построении разные типовые узлы

2) сложение одноразрядных чисел с учетом переноса

3) сложение одноразрядных чисел без учета переноса

4) основа устройства оперативного хранения информации

25. По структурному признаку реализации схемы триггера они бывают

1) одноступенчатые

2) двухступенчатые

3) линейные

4) прямоугольные

5) по схеме 3-х триггеров

26. Триггером называется

1) электронное последовательностное устройство, свойством которого является способность оставаться в одном из двух устойчивых состояниях и скачком изменять их под воздействием внешних входных сигналов

2) электронное комбинационное устройство, свойством которого является способность оставаться в одном из двух устойчивых состояниях

3) величина, которая может принимать одно из двух возможных состояний (значений), одно из которых обозначается символом “0”, другое – “1”

4) цифровое устройство комбинационного типа, осуществляющее преобразование n-разрядного двоичного кода в m-разрядный унитарный код

5) последовательностное цифровое устройство, используемое для записи и хранения n-разрядного двоичного слова

В чем разница между асинхронными и синхронными триггерами

1) Асинхронный триггер изменяет свое состояние непосредственно в момент изменения сигнала на его информационных выходах, а синхронный лишь в тактовые моменты времени при наличии сигнала С.

2) Ассинхронные управляются уровнем, и ассинхронные –переходом входного сигнала.

3) ничем не отличаются

27. Последовательностные устройства -это

1) устройства, в которых значение выходной переменной зависит не только от значений входных переменных в данный момент, но и от состояния элементов памяти.

2) устройства, в которых значение выходной переменной зависит только от значений входных переменных

3) устройства, в которых значение выходной переменной зависит только состояния элементов памяти.

28. Особенность синхронного RS-триггера

1) триггер воспринимает информацию на входах только при наличие тактового импульса и переходит в новое устойчивое состояние

2) передает информационный сигнал с входа на выход Q с задержкой на один такт

3) содержат две ячейки памяти, запись информации в которые происходит последовательно в разные моменты времени

4) Смена состояний происходит всякий раз, когда входной сигнал меняет свое значение в определенном направлении

29. Особенность асинхронного RS-триггера

1) управляется уровнем синхроимпульса;

2) Смена состояний происходит всякий раз, когда входной сигнал меняет свое значение в определенном направлении

3) триггер переходит в новое состояние немедленно после поступления входного сигнала

4) является счетным триггером

30. По виду выходных сигналов триггеры бывают

1) асинхронные

2) синхронные

3) статические

4) динамические

5) одноступенчатые

31. Определите порядок работы синхронного RS-триггера

1) запись информации (лог.1)

2) хранение записанной информации

3) режим хранения предварительно установленного состояния

4) предварительная установка

5) запись информации (лог.0)

32. Какой вид триггера изображен на рисунке?

1) RS-триггер

2) D-триггер

3) T-триггер

4) JK-триггер

33. Элементарно-цифровой автомат, предназначенный для хранения 0 и 1 называется

1) триггер

2) дешифратор

3) регистр

4) сумматор

5) мультиплексор

34. Мультиплексор предназначен для

1) суммирования одноразрядных чисел

2) сумирования многоразрядных чисел

3) подсчета числа импульсов

4) выбора сигнала по принципу «один из нескольких»

5) хранения числа

35. Самый быстрый способ организации многоразрядного сумматора

1) с поразрядным последовательным переносом

2) с параллельным переносом

3) с групповым переносом

36. Таблица переходов какого типа триггера изображена на рисунке?

1) JK-триггер

2) T-триггер

3) RS-триггер

4) D-триггер

37. Какой тип триггера реализует логическую функцию "сложение по модулю два"?

1) JK-триггер

2) Т-триггер

3) D-триггер

4) RS-триггер

38. Чем оценивается быстродействие логических элементов:

1) временем задержки переключения выхода элемента из состояния один в состояние нуль

2) временем задержки переключения из единичного состояния

3) задержкой распространения сигнала от входа к выходу элемента

4) стоимостью элемента

5) серией интегральной схемы

39. Если в счетчике используется n триггеров, то максимальное значение числа, до которого может вестись счет составит

1) N=2^n - 1

2) N=2

3) N=0

4) N=1

5) N=2^n+1

40. Сколько входов имеет шифратор, преобразующий десятичные числа (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) в двоичный код:

1) 2

2) 7

3) 16

4) 10

5) 4

41. Универсальный триггер имеет следующие информационные входы

1) J и K

2) R и S

3) D

4) T

5) D и T

42. Счетчики, в которых в процессе счета каждое очередное число на единицу превышает предыдущее, называется:

1) вычитающим

2) суммирующим

3) реверсивным

4) интегрированным

5) пирамидальным

43. Для представления цифр каждого разряда десятичного числа требуется:

1) два триггера

2) четыре триггера

3) один триггер

4) десять триггеров

5) шестнадцать триггеров

44. Сколько триггеров должен содержать n - разрядный регистр

1) n+1 триггеров

2) n-1 триггеров

3) n триггеров

45. Как можно увеличить количество информационных каналов в мультиплексоре

1) соединить мультиплексоры параллельно

2) соединить мультиплексор и демультиплексор

3) соединить мультиплексоры последовательно

4.3. Экзаменационный билет на КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ ЭКЗАМЕН по ПМ.01 «Проектирование цифровых устройств»

1. Состав программы EWB. Назначение меню File, команды меню Fail и их возможности

2. Логические функции: дизъюнкция, конъюнкция, инверсия

3. Практический вопрос по теме «анализ и синтез аналоговых схем в программеEWB5.12 и Оrcad.

Вопросы к квалификационному экзамену

по ПМ.01 «Проектирование цифровых устройств»

для студентов специальности

09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

4 курс

Теоретическая часть

По дисциплине МДК 01.02 «Проектирование цифровых устройств»

1. Понятие об информации и информационных технологиях. История и предмет ее изучения.

2. Роль информационных технологий в развитии средств вычислительнойтехники . назначение, особенности и область применения пакетов прикладных программ, применяемых для проектированиясредстввычислительнойтехники.

3. Состав информационных технологий.

4. Общая характеристика программ EWB (ElectronicsWorkbench), OrCAD, P-CAD.

5. Состав программы EWB. Назначение меню File, команды меню Fail и их возможности.

6. Назначение меню Edit и меню Window программы EWB. Состав их команд и их предназначение.

7. Назначение меню Circuit программы EWB. Состав их команд и их предназначение.

8. Назначение меню Analysis программы EWB. Состав их команд и их предназначение.

9. Математические методымоделирования аналоговых и цифровых схем применяемые в программе EWB. Понятие о методе итерации.

10. Назначение, общая характеристика, область применения печатных лат. Основные виды технологии получения проводящего рисунка на печатной плате.

11. Последовательность этапов проектирования, конструирования и изготовления печатных плат. Субтрактивный метод получения проводящего рисунка на печатной плате.

12. Состав и назначение панели КИП программы EWB. Назначение органов управления мультиметра и функционального генератора программы EWB.

13. Назначение, область применения и принципы работы электронного осциллографа. Назначение органов управления виртуальногоосциллографа программы EWB.

14. Логический преобразователь, применяемый в программе EWB: назначение, состав, органы управления и их возможности.

15. Генератор слова, применяемый в программе EWB. Назначение, состав, органы управления и их возможности.

16. Назначение, возможности, общая характеристика меню трассировщика печатных плат sprint-layour-6.0Rus.

17. Назначение, возможности, общая характеристика меню программ DipTrace.

По дисциплине МДК 01. 01 «Цифровая схемотехника»

1. Логические функции: дизъюнкция, конъюнкция, инверсия.

2. Основные тождества и законы алгебры логики.

3. Канонические формы представления логических функций. СДНФ, СКНФ.

4. Построение таблицы истинности комбинационного устройства для заданной функции.

5. Минимизация логических функций. Метод Карно.

6. Построение RS-триггеров на основе логических элементов. Таблица состояния RS- триггера.

7. JK-триггер. Таблица состояния. Временная диаграмма работы.

8. Т-триггер. Временная диаграмма работы.

9. D-триггер. Временная диаграмма работы.

10. Счетчики. Назначение, параметры, классификация.

11. Суммирующий счетчик. Схема. Временная диаграмма работы.

12. Вычитающий счетчик. Схема. Временная диаграмма работы.

13. Регистры. Назначение

14. Представление чисел в различных системах счисления и перевод чисел из одной системы счисления в другую.

15. Выполнение арифметических операций над двоичными числами (сложение, вычитание и умножение двоичных чисел).

16. Формы представления чисел в цифровых устройствах. Использование обратного и дополнительного кодов при выполнении операций алгебраического сложения и вычитания.

17. Сумматоры. Назначение, классификация, характеристики.

18. Шифратор. Назначение, принцип построения.

19. Дешифратор. Назначение, принцип построения.

20. Мультиплексор. Назначение, построение, закон функционирования.

21. Демультиплексор. Назначение, построение, закон функционирования.

22. АЦП. Преобразователь напряжения в код.

23. ЦАП. Преобразователь кода в напряжение.

24. Классификация запоминающих устройств: виды, режимы работы, назначение.

25. Классификация ПЗУ. ПЗУ, программируемые пользователем.

Практическая часть

По дисциплине МДК02.01 «Микропроцессоры и микропроцессорные системы»

1. Практический вопрос по теме «анализ и синтез аналоговых схем в программеEWB5.12 и Оrcad.

- исследовать RS-цепь с помощью генератора прямоугольных импульсов и осциллографа.

- исследовать LR-цепь с помощью генератора прямоугольных импульсов и осциллографа.

- исследовать схему однополупериодического выпрямителя.

- исследовать схему двухполупериодических выпрямителей.

- исследовать схему мостового выпрямителя.

2. Практический вопрос по теме 2.3 «Анализ и синтез цифровых устройств комбинационного типа» с помощью программы EWB5.12

- синтезировать мультиплексор с 4 входами с помощью элементов И-НЕ и провести анализ его работы.

- синтезировать сему полусумматора на основе простых элементов, провести анализ его работы.

3. Практический вопрос по теме 2.4 «Анализ и синтез цифровых устройств последовательного типа» с помощью программы EWB5.12

- синтезировать Д-триггер на основе логических элементов И-НЕ. Провести анализ его работы.

-- построить схему 4х- разрядного двоичного счетчика на основе D-триггеров. Анализировать при помощи семисегментного индикатора с дешифратором 4х7.

- построить четырехразрядный регистр сдвига на основе триггеров.

По дисциплине МДК 01.01 «Цифровая схемотехника»

Задание 1. Составить таблицу истинности по логический функции, СДНФ и СКНФ, минимизировать.

1. Составить таблицу истинности логической функции. Записать СДНФ и СКНФ функции (функция предоставляется преподавателем по вариантам).

2. Выбрать наиболее оптимальный вид функции и минимизировать данную функцию.

Задание 2 Определить логическую функцию и составить таблицу истинности

1. Определить логическую функцию, реализуемую логической схемой (схему предоставляется преподавателем по вариантам)

2. Составить таблицу истинности логической функции.

5. Критерии оценки индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего и промежуточного контроля

5.1.Оценка индивидуальных образовательных достижений обучающихся по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации производится в соответствии с системой оценки устного опроса, решения задач, контрольных работ, письменных работ, тестирования, заполнения таблиц, диктантов, ответов на вопросы билетов промежуточной аттестации, выполнения заданий билетов промежуточной аттестации и т.д.:

без ошибок – отлично;

не более 2х неточностей/ошибок – хорошо;

3-4 ошибки – удовлетворительно;

более 4х ошибок, нераскрытие темы, невыполнение задания - неудовлетворительно.

5.2.Оценка индивидуальных образовательных достижений обучающихся по результатам промежуточной аттестации по профессиональному модулю производится в соответствии с системой оценки ответов на вопросы билетов и выполнения заданий билетов квалификационного экзамена:

Критерии оценки:

85-100 баллов – отлично;

75-84 баллов - хорошо;

60-74 баллов – удовлетворительно.

Менее 59 баллов - неудовлетворительно

6. Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовке обучающихся к аттестации

Основная:

1. Сажнев А. М. , Тырышкин И. С. Цифровые устройства и микропроцессоры:

учебное пособие ИЦ НГАУ «Золотой колос», 2015-15 8с.

http://lib.biblioclub.ru/book_458701_tsifrovyie_ustroystva_i_mikroprotsessoryi/

2. Миленина С. А. Электротехника, электроника и схемотехника : учебник и практикум для СПО / С. А. Миленина, Н. К. Миленин ; под ред. Н. К. Миленина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 406 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534- 04676-2. https://www.biblio-online.ru/book/DC834448-B8C9-4B75-9932- F81A83F43AE2

Дополнительная:

1. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: Учеб, пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2015. - 328с.

2. Бунтов В.Д., Макаров С.Б., Цифровые и микропроцессорные радиотехнические устройства: Учебн. пособие. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2015. 399с.

3. Применение интегральных микросхем памяти: Справочник / А.А. Дерюгин, В.В. Цыркина, В.Е. Красовский и др., под ред. А.Ю. Гордонова, А.А. Дерюгина. - М., Радио и связь, 2016. - 131 с.

Информационные ресурсы

1. Мир ПК [Электронный ресурс], Издательство «Открытые системы». - М.

: 2010-2016, - форма доступа: http://www.osp.ru/pcworld/ свободная. 2.

2. «Электроника и схемотехника», [Электронный ресурс] - Издательство «Открытые системы». -М. : 2010-2016, - форма доступа: http://www.toe.stf.mrsu.ru/demoversia/book/index.htm свободная

Автор-составитель:

преподаватель

Алексеева М.В.

Скачано с www.znanio.ru

Паспорт контрольно-измерительных материалов

З7 условия эксплуатации цифровых устройств, обеспечение их помехоустойчивости и тепловых режимов, защиты от механических воздействий и агрессивной среды;

ОК 5. Использовать информационно - коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности

ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности

Содержание учебного материала по программе

Тема 1.5. Цифровые счетчики лр уо ср уо пр ср кр уо пр ср к р лр уо ср уо пр ср кр

Содержательно-компетентностная матрица оценочных средств промежуточной аттестации

Тема 1.4. Цифровые устройства последовательного типа дз дз дз дз

Задания для оценки освоения профессионального модуля 4

Правило перевода числа из -ичной системы счисления в десятичную

Создание библиотеки для хранения созданных элементов:

Построим схему с пятью переключателями, которая проводит ток в том и только в том случае, когда замкнуты ровно четыре из этих переключателей

Задание 3. Найти МДНФ и МКНФ для заданных логических функций, используя карты

Самостоятельная работа : 1. ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы: 1. Что такое счётчик? 2

Рис.8 В конце синтезируем трёхразрядный реверсивный счетчик

Составить и исследовать схему счетчика с коэффициентом счета

Лабораторная работа №9 Моделирование устройств на основе регистров -

Отчет должен включать: a) формулировку цели работы; b) схемы ячейки памяти и матрицы памяти в программе

Задание 2. Формирование логических выражений с помощью диаграмм

Задание 3. Собрать и исследовать работу 3-х разрядного суммирующего и вычитающего счетчиков с последовательными переносами в статическом режиме

Задание 6. Собрать и исследовать схему 3-х разрядного сумматора (рисунок 7), задавая разные числа для сложения

Схема показана на рисунке 8. Схему и результаты проверки

Вариант ЦАП с использованием в качестве коммутирующего устройства двоично-десятичного счетчика 74160 (К155ИЕ9) показан на рис

Так как время нарастания выходного напряжения интегратора значительно меньше времени спада, которое обратно пропорционально амплитуде входного сигнала, частота циклов повторения

И». Если светодиод VD1 светится – это логическая единица, иначе – логический ноль

F. 1. Виды дешифраторов: 1) линейный дешифратор 2) прямоугольный дешифратор 3) пирамидальный дешифратор 4) треугольный дешифратор 5) круглый дешифратор 2

N=2^n+1 1. Сколько входов имеет шифратор, преобразующий десятичные числа (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) в двоичный код: 1) 2 2) 7 3) 16 4) 10 5) 4 2

Роль информационных технологий в развитии средств вычислительнойтехники

Мультиплексор. Назначение, построение, закон функционирования

Задание 2 Определить логическую функцию и составить таблицу истинности 1

Бунтов В.Д., Макаров С.Б., Цифровые и микропроцессорные радиотехнические устройства:

Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

Посмотрите также