Вопросы МДК01.01. Мдк. 01. 01. Цифровая схемотехника
 Скачать 74.5 Kb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
| МДК.01.01. Цифровая схемотехника 1. Введение. Цели, задачи и структура профессионального модуля 2. Системы счисления Принципы построения систем счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Выбор системы счисления 3. Формы, диапазон и точность представления чисел Понятие «разрядная сетка», «формат». Формы представления чисел. Формат чисел с фиксированной и плавающей запятой. Кодирование отрицательных чисел. Прямой, обратный, дополнительный коды 4. Арифметические операции Операции сложения, вычитания, умножения, деления Практические занятия 1. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. 2. Выполнение арифметических операций 1. Булева алгебра Понятие «булева функция». Основные булевы операции: И (AND), ИЛИ (OR), НЕ (NOT). Основные законы, свойства и тождества булевых операций 2. Булевы функции одной и двух переменных Основные операции, таблицы истинности, временные диаграммы. Условно-графические обозначения основных элементов 3. Аналитическое представление булевых функций Понятие «минтерм», «макстерм». Понятие «функциональная полнота». Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ). Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) 4. Минимизация булевых функций Задачи минимизации. Методы минимизации: метод непосредственных преобразований, метод карт Карно, метод Квайна–Мак-Класки Практические занятия 1. Определение значения логической функции и составление таблиц истинности. 2. Применение методов минимизации булевых функций (метод непосредственных преобразований). 3. Применение методов минимизации булевых функций (метод карт Карно) 4.Применение методов минимизации булевых функций (метод Квайна–Мак-Класки) 1. Основные характеристики цифровых микросхем Понятия «элемент», «узел» и «устройство» компьютерной схемотехники. Логика работы функциональных узлов комбинационного и последовательного типов. Виды двоичных сигналов: потенциальные и импульсные. Классификация элементов. Характеристики и параметры логических элементов 2. Комбинационные схемы Этапы проектирования комбинационных схем. Проектирование одновыходной комбинационной схемы. Синтез комбинационных многовыходных схем. Определение динамических параметров комбинационной схемы. Реализация булевых функций с помощью постоянного запоминающего устройства 3. Последовательные схемы: триггеры Триггеры. Определение и назначение триггерных схем. Элементарная запоминающая ячейка. Классификация триггеров. Синхронные триггеры со статическим управлением записью: RS-триггер, D-триггер, DV-триггер. Синхронные двухступенчатые триггеры. Общая структура двухступенчатого триггера. Принцип работы RS-триггера, JK-триггера. Параметры синхронных двухступенчатых триггеров. Синхронные триггеры с динамическим управлением записью: RS-триггер, D-триггер, DV-триггер, JK-триггер. Динамические параметры синхронных триггеров с динамическим управлением записью 4. Последовательные схемы: регистры и счётчики Общая характеристика регистров и регистровых файлов. Классификация регистров. Установочные микрооперации. Однофазный и парафазный способ записи информации. Запись информации от двух источников. Регистры сдвига влево, вправо. Основные серии ИМС регистров. Общая характеристика счётчиков цифровых импульсов. Применение, классификация счётчиков. Двоичные суммирующие и вычитающие счётчики. Графы переходов счётчиков. Реверсивные счётчики. Двоично-десятичные счётчики. Счётчик в коде «1 из N» 5. Узлы комбинационного типа: дешифраторы, шифраторы Общая характеристика дешифраторов. Классификация дешифраторов. Линейные дешифраторы. Пирамидальные дешифраторы. Прямоугольные дешифраторы. Каскадирование дешифраторов. Выполнение логических операций на дешифраторах. Общая характеристика шифраторов. Двоичные шифраторы. Приоритетный шифратор клавиатуры. Каскадирование шифраторов 6. Узлы комбинационного типа: мультиплексоры, демультиплексоры Общая характеристика мультиплексоров. Схема мультиплексора. Каскадирование мультиплексоров. Реализация логических функций на мультиплексорах. Мультиплексирование шин. Общая характеристика демультиплексоров. Схема демультиплексора. Каскадирование демультиплексоров. Демультиплексирование шин 7. Узлы комбинационного типа: компараторы Общая характеристика схем сравнения. Схема сравнения слов с константой. Схема сравнения двоичных слов. Применение схем сравнения 8. Узлы комбинационного типа: полусумматоры, сумматоры Общая характеристика сумматоров. Классификация сумматоров. Двоичные сумматоры. Одноразрядные сумматоры. Многоразрядные сумматоры. Двоично-десятичные сумматоры Лабораторные работы 1. Исследование работы комбинационных схем. 2. Исследование работы триггерных схем. 3. Исследование работы регистров хранения. 4. Исследование работы регистров сдвига. 5. Исследование работы двоичных счётчиков. 6. Исследование работы двоично-десятичных счётчиков. 7. Исследование работы дешифраторов. 8. Реализация логических функций на дешифраторах. 9. Исследование работы шифраторов. 10. Исследование работы мультиплексоров. 11. Реализация логических функций на мультиплексорах. 12. Исследование работы демультиплексоров. 13. Исследование работы сумматоров. 14. Исследование работы схем сравнен 1. Арифметико-логические устройства (АЛУ) Классификация АЛУ. Языки описания операционных устройств. Структура АЛУ. Особенности реализации арифметических и логических операций 2. Устройство управления (УУ) Общие сведения. Назначение УУ. Классификация УУ. Управляющий автомат со схемной логикой. Управляющий автомат с программируемой логикой Лабораторные работы 1.Исследование работы арифметико-логического устройств 1. Цифрово-аналоговые преобразователи (ЦАП) Общая характеристика ЦАП. Основные параметры и характеристика ЦАП. Схемы ЦАП 2. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) Общая характеристика АЦП. Основные параметры и характеристика АЦП. Методы преобразования. Разновидности схем АЦП и схемы их включения Лабораторные работы 1. Исследование ЦАП. 2. Исследование работы АЦП 1. Общая характеристика памяти Функции памяти. Классификация современных запоминающих устройств. Основные параметры памяти. Основные структуры запоминающих устройств 2. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) Общая характеристика оперативной памяти. Типы ОЗУ. Микросхемы ОЗУ. Входные и выходные сигналы ОЗУ. Требования к временным параметрам. Организация режимов записи/считывания. Построение модуля памяти 3. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) Общая характеристика постоянной памяти. Классификация ПЗУ. Элементы памяти ПЗУ. Организация режимов считывания и перепрограммирования 4. Флэш-память Общая характеристика флэш-памяти. Классификация флэш-памяти. Структура микросхемы флэш-памяти 28F008SA. Основные сигналы 5. Кэш-память Общая характеристики кэш-памяти. Полностью ассоциативный кэш. Кэш-память с прямым отображением. Множественно-ассоциативный кэш Лабораторные работы 1. Исследование работы ОЗУ. 2. Исследование работы ПЗУ. 3. Исследование работы флэш-памяти. 4. Каскадирование микросхем памяти 1. Основные задачи и этапы проектирования цифровых устройств Этапы разработки цифровой аппаратуры: техническое предложение, техническое задание, эскизный проект, технический проект 2. Виды нормативно-технической документации (ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, ЕСТПП, ЕСЗКС) Классификационные группы стандартов в ЕСКД. Виды графической конструкторской документации, используемой при проектировании. Классификационные группы стандартов в ЕСТД 3. Особенности автоматизированного проектирования технической документации Принципы построения цифровых устройств. Схемная документация. Виды и типы схем (Э1-Э7). Правила построения условных графических обозначений (УГО). Правила обозначения элементов. Правила обозначения выводов элементов. Буквенные коды групп элементов Практические занятия 1. Оформление технического задания на создание устройства СВТ. Определение основных требований и пунктов технического задания. 2. Освоение инструментальных средств системы автоматизированного проектирования P-CAD. 3. Выполнение расчёта показателей конструкции ЭА 1. Условия эксплуатации цифровых устройств, обеспечение их помехоустойчивости и тепловых режимов (климатические факторы), защиты от механических воздействий (механические факторы) и агрессивной среды (радиационные факторы) 2. Объекты установки ЭА и их характеристики. Характер и интенсивность воздействий (тепловых, механических, агрессивной среды) в зависимости от тактики использования и объекта, на котором эксплуатируется ЭА. Классификация ЭА по объектам установки (стационарная, портативная и транспортируемая). Требования технического задания на проектирование цифровых устройств. Требования, предъявляемые к конструкции ЭА (тактико-технические, конструктивно-технологические, эксплуатационные, надёжностные и экономические) при оформлении технического задания Практические занятия 1. Выполнение расчёта тепловых процессов работы аппара- туры с анализом полученных результатов для проверки соответствия требованиям пунктов технического задания. 2. Выполнение расчёта помехоустойчивости 1. Модульный принцип конструирования. Конструктивная иерархия элементов, узлов и устройств. Понятие «модуль». Иерархия модулей. Стандартизация при модульном проектировании. Конструктивно-технологические модули нулевого уровня (микросхемы). Типы и подтипы корпусов микросхем. Микросборки. Конструктивно-технологические модули первого уровня (ТЭЗ). Правила конструирования модулей первого уровня. Коммутация моделей первого уровня 2. Конструктивно-технологические модули второго уровня (блоки). Компоновочные схемы блоков (параллелепипед, цилиндр, сфера). Виды расположения монтажной панели блоков стеллажной конструкции (вертикальное поперечное, вертикальное продольное и горизонтальное). Конструктивно-технологические модули третьего уровня (шкафы). Расположение установочной панели в блоках этажерной конструкции. Принципы компоновки шкафной стойки. Рамы Практические занятия 1. Построение условно-графических обозначений схемы с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD Symbol Editor в соответствии с требованиями нормативно-технической документации 1. Защита конструкций от механических воздействий, воздействия влажности и пыли, температурных воздействий, воздействия помех 2. Методы оценки надёжности цифровых устройств. Надёжность конструкций ЭА. Определение показателей надёжности цифровых устройств Практические занятия 1. Выполнение расчёта надёжности цифровых устройств. 2. Выполнение расчёта срока службы конструкции. 3. Выполнение расчёта тепловых процессов 1. Основные понятия. Виды технологических процессов. Выбор техпроцесса сборки электронного узла. Разработка схемы сборки 2. Технологические процессы и методы оценки качества ЭА цифровых устройств. Оценка качества средств вычислительной техники (СВТ) Практические занятия 1. Выполнение расчёта производительности труда и норм штучного времени. 2. Выполнение расчёта технологической себестоимости 1. Общие сведения о микросхемах и технологии их изготовления. Основы технологических процессов производства СВТ (изготовление монокристалла, резка монокристалла и получение пластин, изготовление фотошаблонов) 2. Полупроводниковые микросхемы. Легирование. Фотолитография. Основы тонкоплёночной и толстоплёночной технологии Практические занятия 1. Создание конструктивно-технологических модулей нулевого уровня (корпусов микросхем) с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD Pattern Editor в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. 2. Проектирование полупроводниковых резисторов в интегральных микросхемах (ИМС) 1.Общие сведения о печатных платах. Печатная плата узла ЭВМ. Виды печатных плат. Конструктивные характеристики печатных плат. Типы печатных плат. Линейные размеры печатных плат. Электрические характеристики печатных плат 2. Материалы печатных плат. Изготовление оригиналов и фотошаблонов. Классы точности печатных плат. Технологические процессы изготовления печатных плат. Топологии печатных плат Практические занятия 1. Разработка комплекта конструкторской документации конструктивно-технологических модулей нулевого уровня (корпусов микросхем) с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD Library Executive. 2. Разработка комплекта конструкторской документации с целью создания принципиальной схемы цифрового устройства с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD Schematic 1. Сборочно-монтажные операции (соединение методом пластического деформирования, пайка, cварка, склеивание, намотка, накрутка) 2. Сборка и монтаж модулей первого уровня. Виды монтажа микросхем электрорадиоэлементов (ЭРЭ). Размещение элементов на печатном основании. Подготовка элементов к монтажу. Установка печатных элементов на плату на печатную плату и их фиксация. Способы фиксации элементов на печатной плате. Пайка элементов на печатной плате Практические занятия 1.Определение размеров печатной платы. 2. Разработка компоновки печатной платы цифрового устройства с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD PCB в соответствии с требованиями нормативно-технической документации 1. Технологические операции регулировки и настройки. Методы выполнения регулировочных и настроечных операций (РНО). Критерии оценки качества РНО 2. Контроль, диагностика ЭА. Контроль в процессе производства ЭА. Виды неисправностей ЭА и их устранение. Классификация дефектов ЭА. Уровни и способы поиска неисправностей персональных ЭВМ. Средства локализации неисправностей, ремонт и отладка системных плат Практические занятия 1. Создание классов цепей с использованием системы автоматизированного проектирования PCB в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. 2. Разработка трассировки печатной платы цифрового устройства с использованием системы автоматизированного проектирования P-CAD PCB в соответствии с требованиями нормативно-технической документации МДК.01.02. Проектирование цифровых устройств 1. Развитие САПР электронных систем История развития САПР. Начальный этап проектирования. Логическое моделирование. Работа системы логического моделирования. Завершающий этап проектирования. Компоновка 2. Структура САПР для разработки цифровых устройств Структура современных САПР. Основные современные САПР для разработки цифровых устройств 3. Структура программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) Начальные сведения о ПЛИС. Обобщённая структура ПЛИС FPGA. Структура конфигурируемого логического блока ПЛИС (CLB). Генераторы логических функций. Блоки ввода-вывода. Программируемые соединения. Динамические параметры конфигурируемого логического блока 4. Цикл схемотехнического проектирования заказных интегральных схем и ПЛИС Метод схемотехнического проектирования заказных интегральных схем. Этапы проектирования. Метод схемотехнического проектирования программируемых логических схем. Этапы проектирования. Размещение и разводка. Временной анализ 5. Одноуровневые и иерархические принципиальные схемы Одноуровневые принципиальные схемы. Иерархические принципиальные схемы. Современная последовательность схемотехнического проектирования 6. Создание исходных файлов описания разрабатываемых узлов и устройств Файлы исходного описания: схема, VHDL-код, машина состояний. Особенности файлов исходного описания 7. Создание тестовых воздействий для контроля работоспособности разрабатываемых узлов и устройств Создание тестовых воздействий графическим путём (Test Bench Waveform). Создание тестовых воздействий на языке описания аппаратуры VHDL (Test Bench VHDL Сode) 8. Моделирование работы цифровых узлов и устройств Получение ответных реакций работы узлов и устройств. Функциональное моделирование узлов и устройств. Временное моделирование узлов и устройств 9. Этапы загрузки и отладки проекта на ПЛИС Подготовка проекта к размещению. Создание UCF. Принцип работы загрузчика. Выбор типа режима работы ПЛИС. Загрузка на кристалл. Отладка Практические занятия 1. Исследование инструментальных средств САПР Xilinx ISE. Создание одноуровневых и иерархических принципиальных схем. 2. Создание файлов исходных описаний. Создание тестовых воздействий. 3. Моделирование работы цифровых узлов и устройств. 4. Загрузка и отладка проекта на ПЛИС 1. Введение в язык VHDL История развития языка VHDL, отличительные особенности, области применения 2. Архитектура и интерфейс объекта Структура описания объекта проекта. Интерфейс объекта проекта. Описание архитектуры объекта. Синтаксис. Операторы 3. Стили проектирования и описания схем Стили проектирования и описания схем: структурный, потоковый, поведенческий, смешанный. Элементы потокового проектирования. Основные операторы потокового проектирования. Элементы поведенческого проектирования. Синтаксис основных операторов 4. VHDL-стандарты IEEE Особенности применения стандартов. Стандартный логический пакет 1164 (std_logic_1164). Пакеты std_logic_arith, std_logic_signed, std_logic_unsigned Практические занятия 1.Составление программ на языке VHDL 1. Проектирование комбинационных схем Проектирование одновыходной комбинационной схемы. Синтез комбинационных многовыходных схем. Выбор базиса для проектирования. Минимизация схемы. Моделирование работы комбинационных схем. Загрузка и отладка комбинационных схем на ПЛИС. Проектирование комбинационных схем на VHDL 2. Проектирование дешифраторов и шифраторов произвольной разрядности Синтез дешифраторов и шифраторов произвольной разрядности. Создание схем в САПР. Моделирование и отладка шифраторов и дешифраторов. Проектирование дешифраторов и шифраторов на VHDL 3. Проектирование мультиплексоров и демультиплексоров произвольной разрядности Синтез мультиплексоров и демультиплексоров произвольной разрядности. Создание схем в САПР. Моделирование и отладка мультиплексоров и демультиплексоров. Реализация логических функций на мультиплексорах с использованием САПР. Проектирование мультиплексоров и демультиплексоров на VHDL 4. Проектирование суммирующих схем произвольной разрядности Синтез суммирующих схем произвольной разрядности. Создание схем в САПР. Моделирование и отладка суммирующих схем с использованием САПР. Проектирование суммирующих схем на VHDL 5. Проектирование схем сравнения Синтез схем сравнения. Создание схем в САПР. Моделирование и отладка схем сравнения. Проектирование схем сравнения на VHDL Практические занятия 1. Проектирование комбинационных многовыходных схем. 2. Формирование дешифраторов и шифраторов произвольной разрядности. 3. Проектирование мультиплексоров и демультиплексоров произвольной разрядности. 4. Моделирование суммирующих схем. 5. Формирование схем сравнения 1. Проектирование триггерных схем Модель триггерной схемы. Проектирование синхронных двухступенчатых триггеров. Формирование функций возбуждения запоминающей ячейки. Минимизация функций возбуждения. Построение схемы триггера. Проектирование триггерных схем на VHDL 2. Проектирование синхронных счётчиков Синтез синхронных счётчиков. Обобщённая схема логической структуры счётчика. Матрица переходов. Составление функций возбуждения триггеров счётчика. Минимизация функций возбуждения. Проектирование счётчиков на VHDL 3. Проектирование многофункциональных регистров Обобщённая схема логической структуры многофункционального регистра. Таблица микроопераций сдвигов. Проектирование комбинационных схем управления регистром. Проектирование регистра на VHDL Практические занятия 1. Проектирование триггерных схем. 2. Проектирование синхронных счётчиков. 3. Проектирование многофункциональных регистров 1. Проектирование блока операций АЛУ Исходные данные для проектирования. Подбор элементной базы. Реализация алгоритмов выполнения арифметических операций. Разработка функциональной схемы. Разработка микропрограммы выполнения арифметических операций. Разработка принципиальной схемы АЛУ. Моделирование работы блока операций АЛУ. Проектирование блока операций на VHDL. Отладка на ПЛИС 2. Проектирование блока управления АЛУ Выбор типа управления АЛУ. Определение управляющих сигналов блока управления АЛУ. Разработка функциональной схемы блока управления АЛУ. Реализация алгоритма работы блока управления АЛУ. Разработка принципиальной схемы блока управления АЛУ. Моделирование работы блока управления АЛУ. Проектирование блока операций на VHDL. Отладка на ПЛИС Практические занятия 1. Проектирование блока операций АЛУ. 2. Проектирование блока управления АЛУ  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |