ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(МИИТ)
| УТВЕРЖДАЮ: | |
| Проректор по учебно-методической работе – директор РОАТ | |
| _____________Апатцев В.И. (название института, подпись, Ф.И.О.) | |
| «_____»______________ 20 11 г. |
Кафедра______________ Вычислительная техника ________________________
(название кафедры)
Автор Ермаков А.Е., к.т.н., доцент _____________________________________
(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Схемотехника ЭВМ
(название)
__________________________________________________________________
Специальность/направление:_ 230101.65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (ЭВМ) ______________ ___
(код, наименование специальности /направления)
| Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии РОАТ Протокол №____ 4 ____ «_ 01 _» _ 07 ______ 2011 г Председатель УМК______Горелик А.В. (подпись, Ф.И.О.) | Утверждено на заседании кафедры Протокол №__ 30 ___ «_ 21 _» ___ 06 ____ 2011 г. Зав. кафедрой __________Горелик В.Ю. (подпись, Ф.И.О.) |
Москва 2011 г.
Автор-составитель:
Канд. тех. наук, доц. А.Е.Ермаков
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки уровню подготовки специалистов уровню подготовки инженера по специальности 230101.65 (ВМ).
Дисциплина входит в специальные дисциплины для специальности ЭВМ и является обязательной для изучения.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(МИИТ)
| СОГЛАСОВАНО: | УТВЕРЖДАЮ: |
| Кафедра “Вычислительная техника” | Проректор по учебно-методической работе – директор РОАТ |
| Зав. кафедрой _________Горелик В.Ю. (подпись, Ф.И.О.) | _____________Апатцев В.И. (название института, подпись, Ф.И.О.) |
| «___21__»______06________ 20 11 г. | «_____»______________ 20 11 г. |
Кафедра______________ Вычислительная техника ________________________
(название кафедры)
Автор ___ Ермаков А.Е., к.т.н., доцент __________________________________
(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Схемотехника ЭВМ
(название)
__________________________________________________________________
Специальность/направление:_ 230101.65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (ЭВМ) ______________ ___
(код, наименование специальности /направления)
| Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии РОАТ Протокол №___ 4 ____ «_ 01 _» _ 07 ___ 2011_ г Председатель УМК ______________Горелик А.В. (подпись, Ф.И.О.) | Утверждено на заседании кафедры Протокол №___ 30 ____ «_ 21 __» ___ 06 ___ 2011__ г. Зав. кафедрой __________Горелик В.Ю. (подпись, Ф.И.О.) |
Москва 2011 г.
Программа составлена в соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 230101.65 (ВМ).
Составил: канд. тех. наук, доц. А.Е.Ермаков
ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является обучение студентов методам построения функциональных узлов и устройств технического обеспечения информационных систем (ИС), вычислительных машин, комплексов и систем в том числе с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР).
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучив дисциплину, студент должен:
2.1. Знать и уметь использовать:
· современную элементную базу (СИС, БИС, СБИС, ПЛМ, БК, ПЛИС и др.); систему параметров и характеристики микросхем различного уровня интеграции;
· методы построения функциональных узлов и устройств технического обеспечения ИС и ЭВМ, в том числе подсистемы полупроводниковой памяти;
· принципы автоматизации функционально-логического этапа проектирования цифровых узлов и устройств;
2.2. Владеть:
· методами выбора элементной базы для построения того или иного узла ИС и ЭВМ;
· методикой разработки цифровых блоков и устройств;
· методами оценки рисков сбоя в комбинационных и последовательностных устройствах;
· расчетами основных технических характеристик разрабатываемого устройства.
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫИ ВИДЫУЧЕБНОЙ РАБОТЫ
| Вид учебной работы | Количество часов по формам обучения | ||
| Очная | Очно-заочная | Заочная | |
| №№ семестров | |||
| Аудиторные занятия: | |||
| Лекции | |||
| Практические и семинарские занятия | - | ||
| Лабораторные работы (лабораторный практикум) и т.д. | |||
| Индивидуальные занятия | |||
| Самостоятельная работа | |||
| ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ | |||
| Текущий контроль (вид текущего контроля и количество, №№ семестров) | |||
| Контрольная работа (№ семестра) | 3 курс | ||
| Виды промежуточного контроля (экзамен, зачет) - №№ семестров | Зачет -1 Экзамен -1 |
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. РАЗДЕЛЫДИСЦИПЛИНЫИ ВИДЫЗАНЯТИЙ
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции, час | Лабораторный практикум, час |
| Микросхемы типа ТТЛ, ЭСЛ, КМОП | |||
| Комбинационные устройства | |||
| Последовательностные устройства | |||
| Запоминающие устройства | |||
| Функционально-логическое проектирование узлов и блоков ИС и ЭВМ |
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Микросхемы типа ТТЛ, ЭСЛ, КМОП
Классификация и основные параметры цифровых микросхем. Микросхемы типа ТТЛ: схема базового элемента, входная, выходная и передаточная характеристики, модификации базового элемента, совместная работа в составе узлов и устройств. Микросхемы типа ЭСЛ: схема базового элемента, входная, выходная и передаточная характеристики, модификации базового элемента, совместная работа в составе узлов и устройств. Микросхемы типа КМОП: схема базового элемента, входная, передаточная характеристика, понятие динамического тока потребления, совместная работа в составе узлов и устройств. Основные серии стандартных интегральных микросхем. (Л.: [1, с. 5…15], [5, с. 3…24]).
Раздел 2. Комбинационные устройства
Простейшие комбинационные устройства. Устройство, принцип работы и правили каскадирования дешифраторов, демультиплексоров, мультиплексоров, шифраторов, логических компараторов, схем контроля четности и нечетности. Схемы арифметических устройств: полный одноразрядный сумматор, многоразрядные сумматоры с последовательным и параллельным переносом, схемы ускоренного переноса, стандартные схемы АЛУ, матричные умножители. (Л.: [1, с. 39…96], [5, с. 25…43])
Раздел 3. Последовательностные устройства
Классификация триггеров. Одно- и двухступенчатые триггеры. Триггеры с динамическим управлением. Триггеры RS, D, Т, JK типа. Параллельные, последовательные и параллельно-последовательные регистры. Классификация счетчиков. Суммирующие и вычитающие счетчики. Счетчики с последовательным и параллельным переносом. Реверсивные счетчики. Счетчики с произвольным модулем счета. (Л.: [1, с. 101…162], [5, с. 44…64]).
Раздел 4. Запоминающие устройства
Классификация запоминающих устройств. Основные понятия, термины и характеристики. Постоянные запоминающие устройства: структурная схема, принцип работы и устройство ячейки памяти, способы программирования микросхем ПЗУ, ППЗУ, РППЗУ, ЭСППЗУ. Оперативные запоминающие устройства: Структурная схема, временная диаграмма работы, электрическая схема ячейки памяти микросхем СОЗУ и ДОЗУ. Правила построения блоков памяти на основе стандартных БИС ЗУ. (Л.: [1, с. 175…245], [5, с. 65…85]).
Раздел 5. Функционально-логическое проектирование узлов и блоков ИС и ЭВМ
Способы согласования линий связи. Формирователи и распределители импульсов. Синхронизация в цифровых устройствах. Риски сбоя в комбинационных и последовательностных узлах и методы борьбы с ними. Особенности проектирования функциональных узлов на основе БК и ПЛИС. Автоматизация функционально-логического проектирования цифровых узлов с использованием Protel - 99. (Л.: [4, с. 25…282]).
4.3. лабораторныЙ практикум
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| Синтез и исследование комбинационных устройств | ||
| Исследование работы триггеров JK- и D- типа | ||
| Синтез и исследование работы счетчиков |
4.4. практиЧескиЕ занЯтиЯ
Учебным планом не предусмотрено.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Студенты выполняют контрольную работу, состоящую из двух задач. В первой задаче студент должен синтезировать комбинационное устройство, закон функционирования которого задан таблицей истинности, и рассчитать его статические и динамические параметры. Во второй задаче необходимо синтезировать суммирующий и вычитающий счетчики с заданным модулем счета.
Пояснительная записка должна включать в себя описание всех шагов выполнения контрольной работы, необходимые схемы, графы задержек, таблицы параметров и т.д.
Примерный объем пояснительной записки составляет 15…20 страниц.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
Основная
1 Горелик В.Ю., Ермаков А.Е., Ермакова О.П. Схемотехника ЭВМ. М.: ГОУ “Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте”, 2007. – 174 с.
Дополнительная
1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 800 с.
2. Бойко В., Гуржий А., Жуйков В. Схемотехника цифровых систем. Цифровые устройства. Учебник. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 506 с.
3. Потапов Ю.В. Система проектирования печатных плат Protel. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 704 с.
4. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики.-М.: Энергоатомиздат, 1988.- 320 с.
5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник.-М.: Радио и связь, 1987.-352 с.
6. Петровский И.И., Прибыльский А.В. и др. Логические ИС КР1533, КР1554: Справочник.- М.:БИНОМ, 1993.
7. Применение интегральных микросхем памяти: Справочник/ А.А.Дерюгин, В.В.Цыркин и др.; Под ред. А.Ю.Гордонова, А.А.Дерюгина.- М.: Радио и связь, 1994.- 232 с.
8. Изделия электронной техники. Цифровые микросхемы. Микросхемы памяти. Микросхемы ЦАП и АЦП: Справочник/О.Н.Лебедев и др.; Под ред. А.И.Ладика и А.И.Сташкевича.- М.:Радио и связь, 1994.- 248 с.
9. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ П.П.Мальцев, Н.С.Долидзе и др.- М.: Радио и связь, 1994.- 240 с.