1
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ №54
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП. 11
Цифровая схемотехника
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
230111 Компьютерные сети
Москва
2013
2
ОДОБРЕНА УТВЕРЖДАЮ
Предметной (цикловой) Заместитель директора по УМР
комиссией ГБОУ СПО КС №54
Протокол №_______________ __________________И.Г.Бозрова
от «_____»___________2013г. «_____» ____________ 2013г.
Председатель предметной (цикло-
вой) комиссии
________________С.Н.Хохлов
Составитель: Е.Б.Деева, преподаватель спец.дисциплин ГБОУ СПО Колледж связи №54
3
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1.Паспорт рабочей программы учебной дисциплины………………............4
2.Структура и содержание учебной дисциплины….……….………………...5
3.Условия реализации рабочей программы учебной дисциплины.………...10
4.Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины.………....12
4
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Цифровая схемотехника
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной
профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по
специальности СПО 230111 «Компьютерные сети».
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в
дополнительном профессиональном образовании и профессиональной
подготовке работников в области электронной промышленности при наличии
среднего (полного) общего образования.
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной
образовательной программы:
Дисциплина входит в профессиональный цикл как вариативная часть
рабочего учебного плана.
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения
дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
производить выбор и обоснование выбора элементной базы для
проектирования цифровых систем;
производить синтез и анализ цифровых схем.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
принципы действия комбинационных и последовательных цифровых
устройств;
современную элементную базу, цифровые устройства разной степени
интеграции;
цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.
ПК и ОК, которые актуализируются при изучении учебной дисциплины:
ОК4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой
для
эффективного
выполнения
профессиональных
задач,
профессионального и личностного развития.
ОК5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в
профессиональной деятельности.
ОК9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в
профессиональной деятельности.
5
ПК1.2 Осуществлять выбор технологии, инструментальных средств и
средств вычислительной техники при организации процесса разработки
и исследования объектов профессиональной деятельности.
ПК1.3 Обеспечивать защиту информации в сети с использованием
программно-аппаратных средств.
ПК1.5 Выполнять требования нормативно-технической документации,
иметь опыт оформления проектной документации.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы
дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 117 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 78 часов;
самостоятельной работы обучающегося 39 часов.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
117
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
78
в том числе:
лабораторные занятия
40
практические занятия
18
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
39
Промежуточная аттестация в форме - зачета
6
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины Цифровая
схемотехника
Наименование
разделов и тем
Содержание учебного материала,
лабораторные и практические работы,
самостоятельная работа обучающихся
Объем
часов
Уровень
освоения
1
2
3
4
Раздел 1.
Логические основы цифровой схемотехники
21
Тема 1.1
Основы алгебры логики
Содержание учебного материала
Классификация цифровых устройств по способу
ввода и вывода кодовых слов. Таблица
истинности функций двух переменных.
Обозначения логических элементов в схемах.
Основные электрические и конструктивные
параметры цифровых микросхем.
1
2
Тема 1.2
Базовые логические элементы
Содержание учебного материала
Электрические схемы и принцип работы базовых
элементов ТТЛ, КМОП и ЭСЛ.
Основные свойства ТТЛ, КМОП и ЭСЛ-
элементов.
1
2
Практическое занятие № 1 «Изучение видов и
условных обозначений цифровых микросхем.
Изучение конструкторских и электрических
параметров цифровых микросхем»
2
Лабораторные работа № 1 «Исследование
логических функций И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ»
2
Лабораторная работа № 2 «Разработка схемы
цифрового устройства»
2
Практическое занятие № 2 «Определение для
схемы логической функции и изображение ее
таблицы истинности»
2
Практическое занятие № 3 «Построение схем и
таблиц истинности для заданных логических
функций»
2
Практическое занятие № 4 «Определение
дефектных логических элементов»
2
Самостоятельная работа обучающихся:
Изучить УГО цифровых микросхем с учетом
требований ЕСКД;
Решение логических задач
7
Раздел 2.
Функциональные узлы комбинационного
типа
34
Тема 2.1.
Дешифраторы, шифраторы, преобразователи
кодов
Содержание учебного материала
Назначение, классификация, области
применения дешифраторов. Синтез схем
одноступенчатых (линейных) дешифраторов.
Многоступенчатый (прямоугольный)
2
2
7
дешифратор. Схема, принцип действия.
Достоинства и недостатки многоступенчатых
дешифраторов. Организация работы
дешифраторов в интегральном исполнении.
Шифраторы: назначение, схемы, области
применения.
Преобразователи кодов: назначение, условные
обозначения, виды. Принцип действия
преобразователей кодов в различных базисах.
Лабораторные работа№3 «Разработка схемы
дешифратора»
2
Лабораторная работа №4 «Исследование
принципа работы дешифратора в основном
режиме»
2
Самостоятельная работа обучающихся: по
справочной литературе изучить серии
микросхем, выполняющие данные функции
2
Тема 2.2
Мультиплексоры, демультиплексоры
Содержание учебного материала
Назначение и принцип работы мультиплексоров.
Построение таблиц истинности
мультиплексоров. Проектирование схем
мультиплексоров с различным числом входных
сигналов (мультиплексорное дерево))
Назначение и принцип работы
демультиплексоров. Построение таблиц
истинности демультиплексоров. Проектирование
схем демультиплексоров с различным числом
выходных сигналов (демультиплексорное
дерево).
2
2
Лабораторная работа №5 «Исследование работы
дешифратора в качестве демультиплексора»
2
Лабораторная работа № 6 «Исследование
мультиплексора»
2
Лабораторная работа № 7 «Исследование
мультиплексора на микросхеме 74153»
2
Практическое занятие № 5 «Разработка схем
мультиплексоров, демультиплексоров,
дешифраторов на элементах И»
2
Практическое занятие № 6 «Разработать таблицу
состояний для последовательных
функциональных устройств»
2
Самостоятельная работа обучающихся: сделать
презентацию с анимацией
2
Тема 2.3
Цифровые компараторы, сумматоры
Содержание учебного материала
Назначение цифровых компараторов. Теорема
де Моргана. Схема и принцип работы цифровых
компараторов. Назначение и принцип работы
сумматоров. Таблицы истинности сумматоров.
Схемы сумматоров последовательного и
2
2
8
параллельного действия. Принцип работы.
Достоинства и недостатки.
Лабораторная работа № 8 «Исследование
компаратора на панели DiGiLAB
2
Лабораторная работа № 9 «Исследование
полного сумматора на панели DiGiLAB»
2
Практическое занятие № 7 «Преобразование
функций с помощью теоремы де Моргана»
2
Самостоятельная работа обучающихся: по
справочной литературе изучить основные
параметры цифровых компараторов и
сумматоров
4
Раздел 3.
Функциональные узлы последовательного
типа
24
Тема 3.1
Триггеры в интегральном исполнении
Содержание учебного материала
Назначение и классификация триггеров.
Пассивный и активный логические уровни.
Асинхронные RS-триггеры на элементах И-НЕ,
ИЛИ-НЕ. Схемы, таблицы переключений,
принцип работы.
Статические и динамические D-триггеры, схемы,
принцип работы, таблицы переключений.
Счетные Т- триггеры, схемы, принцип работы,
таблицы переключений.
Универсальные JK-триггеры, реализация на их
основе триггеров других типов.
2
2
Лабораторная работа № 10 «Исследование RS-
триггера»
2
Лабораторная работа № 11 «Исследование JK-
триггера. Исследование JK-триггера в счетном
режиме (Т-триггер»»
2
Лабораторная работа № 12 «Исследование JK-
триггера, построенного на базе логических
элементов и RS-триггеров.
2
Лабораторная работа № 13 «Исследование D-
триггера. Исследование D-триггера в счетном
режиме.
2
Самостоятельная работа обучающихся: по
справочной литературе изучить основные
параметры триггеров.
2
Тема 3.2
Регистры, счетчики в интегральном
исполнении
Содержание учебного материала
Назначение, классификация и характеристики
регистров. Принцип построения и работы
параллельнлго регистра.
Последовательный и сдвиговый регистры,
назначение, схемы и принцип действия.
Назначение и классификация счетчиков.
2
2
9
Асинхронные суммирующие и вычитающие
счетчики, Принцип построения счетчиков-
делителей с произвольным коэффициентом
пересчета. Синхронные, реверсивные счетчики.
Лабораторная работа № 14 «Исследование
последовательного регистра сдвига на панели
DiGiLAB»
2
Лабораторная работа № 15 «Исследование 3-х
разрядного запоминающего регистра на панели
GiLiGAB»
2
Практическое занятие № 8 «Разработать таблицу
состояний 5-ти входовой схемы, включающей
дешифраторы и счетчики, в соответствии с
заданной последовательностью входных
сигналов»
2
Практическое занятие № 9 «Разработать таблицу
состояний 4- х входовой схемы, включающей
мультиплексоры и счетчики, в соответствии с
заданной последовательностью входных
сигналов»
2
Самостоятельная работа обучающихся: по
справочной литературе изучить основные
параметры регистров и счетчиков
2
Раздел 4.
Схемотехника цифровых устройств на основе
БИС, СБИС
16
Тема 4.1
Схемотехика запоминающих устройств
Содержание учебного материала
Назначение и классификация запоминающих
устройств.
Основные характеристики и временные
диаграммы запоминающих устройств.
Запоминающие устройства на основе БИС,
СБИС.
2
2
Самостоятельная работа обучающихся: Изучить
основные схемы микропроцессорных устройств,
построенных на Бис и СБИС
2
Тема 4.2
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые
преобразователи
Содержание учебного материала
Дискретизация непрерывных сигналов.
Принцип аналого-цифрового преобразования.
Схемные реализации аналого-цифровых
преобразователей.
Параметры и элементы цифро-аналоговых
преобразователей.
Принципиальная схема ЦАП. Примеры БИС,
СБИС аналого-цифровых и цифро-аналоговых
преобразователей.
2
2
Лабораторная работа № 16 «Исследование
цифро-аналогового
Преобразователя на панели DiGiLAB»
2
Самостоятельная работа обучающихся: постоить
4
10
графики ЦАП и АЦП
Тема 4.3
Программируемые логические матрицы и
программируемые логические интегральные
микросхемы
Содержание учебного материала
Программируемые логические матрицы:
назначение и классификация. Проектирование
типовых узлов на основе программируемых
логических матриц и интегральных микросхем.
Приборы на программируемой матричной
логике комбинационного типа и с памятью.
2
2
Самостоятельная работа обучающихся: по
справочной литературе изучить параметры ПЛМ
2
Раздел 5.
Элементная база схемотехники
22
Тема 5.1
Резисторы, конденсаторы, диоды
Содержание учебного материала
Резисторы: классификация, обозначение,
основные параметры,маркировка.
Конденсаторы: виды, условные обозначения,
основные параметры,маркировка.
Полупроводниковые диоды: классификация,
условные обозначения, маркировка.
1
2
Самостоятельная работа обучающихся:
Классификация резисторов по назначению и по
типу проводящего элемента
6
Тема 5.2
Транзисторы и микросхемы
Содержание учебного материала
Транзисторы: классификация, обозначение,
основные параметры.маркировка.
Микросхемы: классификация, обозначение,
основные параиетры, маркировка. Зачет.
1
2
Лабораторная работа № 17 «Классификация
резисторов и выбор их по справочнику»
2
Лабораторная работа № 18 «Классификация
конденсаторов и выбор их по справочнику»
2
Лабораторная работа № 19 «Классификация
диодов и выбор их по справочнику»
2
Лабораторная работа № 20 «Классификация
транзисторов и выбор их по справочнику»
2
Самостоятельная работа обучающихся:
подготовка к зачету
6
Всего:
117
11
3.УСЛОВИЯ
РЕАЛИЗАЦИИ
РАБОЧЕЙ
ПРОГРАММЫ
ДИСЦИПЛИНЫ
3.1.
Требования
к
минимальному
материально-техническому
обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета и
лаборатории «Вычислительной техники, архитектуры персонального
компьютера и периферийных устройств».
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- автоматизированное рабочее место преподавателя;
Технические средства обучения:
- компьютер с лицензионным программным обеспечением;
- проектор;
- экран;
- шкаф для хранения раздаточного материала.
Оборудование лаборатории и рабочих мест:
- автоматизированные рабочие места обучающихся;
- автоматизированное рабочее место преподавателя;
- специализированная мебель;
- комплект нормативных документов (инструкции по технике безопасности»;
- технические описания для выполнения лабораторных работ;
- методические указания для выполнения практических работ;
- проектор;
- сканер;
- принтер;
- программное обеспечение общего и профессионального назначения
- хозяйственный инвентарь.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Основные источники:
1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы :
Горячая линия- Телеком, 2010.
2. Мышляева И.М. Цифровая схемотехника: М.: Академия, 2005.
3. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и
схемы. Методы проектирования. М. «Мир», 2001.
12
Дополнительные источники:
1. Богданович М.И. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник:
Минск «Беларусь», 2006.
2. Джонс М. Электроника-практический курс: М.: Техносфера, 2006.
3. Четвертков И.И. Справочник по резисторам: М.: «Радио и связь», 1996.
4. Четвертков И.И. Справочник по конденсаторам: М.: «Радио и связь», 1996.
Интернет – ресурсы:
1. u mup. ru> книга по цифровой схемотехнике……
2. Zachetik.ru>ref-120136-zadachi-po- cifrovoy…..
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в
процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также
выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные
знания)
Коды
формируемых
профессиональных
и общих
компетенций
Формы и методы контроля и
оценки результатов обучения
Умения:
- производить выбор и обоснование
выбора элементной базы для
проектирования цифровых систем;
- по техническому заданию
проектировать цифровые схемы на
основе современной элементной
базы;
- производить синтез и анализ
цифровых схем
ПК1.2
ПК1.3
ПК1.5
ОК4.
ОК5.
Интерпретация результатов
деятельности обучающихся при
выполнении практических и
лабораторных занятиях.
Наблюдение за деятельностью
обучающихся на лабораторных и
практических занятиях,
выполнение ими самостоятельных
работ, тестирование
Знания:
- принципов действия
комбинационных и
последовательных цифровых
устройств;
- современной элементной базы,
цифровые устройства разной
степени интеграции;
- цифро-аналоговые и аналого-
цифровые преобразователи
ОК5.
ПК1.2
ПК1.3
ПК1.5
Фронтальный опрос,
тестирование,
самоконтроль
Достарыңызбен бөлісу: |