Аннотация дисциплины вариативной части профессионального цикла «Электроника и микропроцессорная техника»

Аннотация дисциплины
вариативной части профессионального цикла
«Электроника и микропроцессорная техника»
1.Цель и задачи дисциплины
Основной целью дисциплины является формирование у студентов прочной
теоретической базы и практических навыков по схемотехническим решениям
основных устройств аналоговой и цифровой электроники, основ работы
микропроцессорных электронных управляющих устройств, получение
знаний, необходимых для их проектирования, программирования и анализа
их работы.
Для достижения поставленной цели необходимо научить студентов:
- понимать принципы схемотехнических решений при построении сложных
электронных схем;
- понимать назначение и область применения аналоговых и цифровых
электронных схем;
- самостоятельно проводить расчеты по определению параметров и режимов
работы аналоговых и цифровых электронных схем;
- самостоятельно
проводить
элементарные
испытания
и наладку
электронных схем;
- разрабатывать простые программы для микропроцессорных устройств.
2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины должен быть направлен на
формирование следующих компетенций:
- способность разрабатывать простые схемы аналоговой, импульсной и
цифровой электроники для электроэнергетических и электротехнических объектов
(ПК-9);
- способность использовать методы анализа и моделирования линейных и
нелинейных цепей постоянного и переменного тока устройств силовой электроники
(ПК-П);
- способность графически отображать геометрические образы изделий и
объектов электронных схем и систем (ПК-12);
- готовность обосновывать принятие конкретного технического решения
при создании схем управления устройств силовой электроники
электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);
- способность рассчитывать электронные схемы и элементы для вторичных
цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);
- способность рассчитывать режимы работы электронных схем
электроэнергетических установок различного назначения (ПК-16).
В результате изучения дисциплины «Электроника и
микропроцессорная техника» студент должен:
знать:
- назначение и области применения аналоговых и цифровых схем;
- схемотехнику базовых электронных устройств на дискретных
полупроводниковых элементах и интегральных схемах;
- основные схемы включения операционных усилителей и области их
применения;
- назначение и принципы построения комбинационных цифровых схем;
- назначение и принципы построения последовательностных цифровых
схем;
- принцип работы и взаимосвязь внутренних элементов структуры
микропроцессорного контроллера;
- общие принципы работы интерфейса ввода-вывода;
- назначение регистров специальных функций и их программирование;
- систему команд контроллера, способы адресации данных;
- способы программирования микропроцессорных контроллеров.
уметь:
-"прочитать" принципиальную схему простого электронного устройства,
определить основные структурные элементы схемы, понять принцип ее
работы;
- пользоваться измерительными приборами, осциллографом, генератором
для проверки и настройки электронных схем.
- составить программу на языке Ассемблера, откомпилировать
и
выполнить ее отладку с помощью учебного стенда;
- пользоваться измерительными приборами, осциллографом, генератором
для проверки электронных схем.
владееть навыками элементарных расчетов и испытаний электронных схем.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Модуль 1
Тема 1. Введение в курс. Фундаментальные основы дисциплины и
основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами. Роль
электроники в современном развитии электромеханики.
Тема 2. Операционные усилители. Обратные связи в операционных
усилителях. Инвертирующие и неинвертирующие усилители. Частотные
свойства усилителей. Схемы суммирования и вычитания. Схемы
интегрирования и дифференцирования.
Тема 3. Источники питания электронных схем. Параметрические и
импульсные стабилизаторы напряжения и тока.
Тема 4. Элементы цифровых схем: транзисторный ключ как основа работы
цифровых электронных схем, логические уровни и цифровые сигналы.
Микросхемы ТТЛ и КМОП логики: схемотехника и основные электрические
характеристики.
Модуль 2
Тема 5. Комбинационные логические схемы. Понятие комбинационных
схем. Основные законы алгебры логики. Дешифраторы, мультиплексоры и
демультиплексоры. Компараторы.
Тема 6. Последовательная логика: триггер, как основной элемент
последовательных схем: RS-триггер, D-триггер, T-триггер, JK-триггер.
Асинхронные и синхронные счетчики. Счетчик по модулю десять.
Дифференциальный счетчик. Счетчик с предустановкой.
Тема 7. Элементы цифровой памяти. Параллельные и последовательные
регистры. Принципы организации оперативной и постоянной памяти.
Устройство оперативной памяти. Устройство постоянной памяти. Способы
программирования постоянных запоминающих устройств.
Модуль 3
Тема 8. Общие сведения о микропроцессорах и однокристальных
микроЭВМ. Классификация микропроцессорных контроллеров (микроЭВМ)
по внутренней архитектуре, разрядности процессора, быстродействию, типу
ПЗУ, конструктивному исполнению.
Тема 9. Структура однокристальных микроЭВМ семейства МК5:
арифметико-логическое устройство (АЛУ), аккумулятор, регистр состояния
PSW, счетчик команд, порты ввода – вывода, блок таймеров- счетчиков,
блок последовательного интерфейса, система прерываний, память данных и
память программ, схема синхронизации и сброса.
Тема 10 Организация памяти. Память данных (ОЗУ), память программ
(ПЗУ), внешняя память программ, организация адресного пространства,
программирование ПЗУ
Тема 11. Система команд микроЭВМ.