Введение

В.1. Роль и место курса “Схемотехника” в учебном процессе

В.2. Основные направления развития цифровых систем

В.3. Самостоятельная работа студентов и контроль знаний

Успехи микроэлектроники и вычислительной техники обусловили широкое внедрение цифровых систем управления. Средства цифровой техники реализуются на элементной базе, в которую входят микросхемы разнообразного функционального назначения и различной степени интеграции. Современный инженер, занятый созданием и эксплуатацией систем автоматизированного управления технологическими процессами, должен обладать широкими познаниями в области проектирования и применения цифровых элементов, узлов и устройств, используемых для реализации систем цифровой автоматики. В пособии рассмотрены принципы построения микросхем различного функционального назначения, принципы построения и функционирование узлов и устройств на их базе. Успешное освоение изложенного материала позволит начать самостоятельную профессиональную деятельность в области проектирования и обслуживания цифровых и микропроцессорных систем управления технологическими процессами.

Цели и задачи изучения дисциплины – получение фундаментальных теоретических знаний и практических навыков выбора, разработки, наладки и эксплуатации узлов и устройств современных цифровых и микропроцессорных технических средств автоматизации технологических процессов и производств.

После изучения дисциплины необходимо знать:

• условные графические обозначения элементов цифровой техники;

• типы основных каскадов цифровых элементов;

• основной функциональный состав микросхем различных серий;

• принципы построения, функционирования и реализации типовых цифровых узлов и устройств на интегральных микросхемах;

• особенности применения микросхем различных технологий.

После изучения дисциплины необходимо уметь:

• выбирать необходимые микросхемы из номенклатуры промышленных изделий для реализации цифровых узлов и устройств с заданным алгоритмом функционирования;

• проектировать цифровые устройства различного функционального назначения;

• подключать элементы индикации к цифровым устройствам;

• решать вопросы сопряжения цифровых устройств с объектами автоматизации;

• составлять технические задания на разработку нестандартных цифровых устройств.

В.1. Роль и место курса “Схемотехника” в учебном процессе

Дисциплина «Схемотехника» формирует у будущих инженеров и исследователей знания и умения разработки, настройки, и эксплуатации цифровых устройств как элементов технических средств автоматизации технологических процессов, дает примеры их конструктивного применения. В пособии рассмотрены основные цифровые устройства: микросхемы и узлы комбинационного типа, триггеры, счетчики, регистры, АЦП и ЦАП, запоминающие устройства, индикаторы, структурные автоматы, программируемые логические матрицы. Рассмотрены вопросы их применения для реализации устройств с заданными характеристиками.

Изучение данной дисциплины основывается на учебном материале, излагаемом в курсах “Электротехника и электроника”, "Промышленная электроника".

Материал дисциплины “Схемотехника” используется при изучении профилирующих курсов “Микропроцессорная техника”, “Цифровые системы управления”, “Автоматизация технологических процессов и производств”, “Проектирование систем автоматизации”, а также при выполнении лабораторных работ, курсовых и дипломных проектов.

Данное пособие ориентировано на ознакомление студентов специальности 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств» с основными принципами построения и функционирования цифровых узлов и устройств на микроэлектронной базе для реализации технических средств автоматизации и может быть основой для более глубокого изучения материала.