- •М.И. Герасимов
- •Оглавление
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах 7
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов 50
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления 69
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления 126
- •Раздел V. Реализация модулей памяти 193
- •Введение
- •Раздел 1. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах Лекция 1. Постановка задачи курса
- •Цель и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Место дисциплины в структуре ооп впо
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Разделы дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •Раздел I. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах – 8 час.
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов – 4 часа.
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления – 8 часов.
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления – 10 часов.
- •Раздел V. Реализация модулей памяти – 6 часов.
- •Рекомендуемая литература
- •Учебники (рис. 2)
- •Справочники
- •Программное обеспечение и интернет-ресурсы
- •Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
- •Указания по работе с основной и дополнительной литературой, рекомендованной программой дисциплины
- •1.5. Советы по подготовке к текущей аттестации и зачету
- •Лекция 2. Преобразователи статических параметров сигнала
- •Лекция 3. Преобразователи динамических параметров сигнала
- •Лекция 4. Релаксационные микросхемы и узлы на их основе
- •4.1. Одновибраторы
- •4.2. Мультивибраторы
- •Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 5. Анализ функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Лекция 6. Способы синтеза функциональных узлов цифровых устройств комбинационного типа
- •Раздел III. Схемотехника интерфейсов систем управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 7. Методы подключения устройств сопряжения
- •7.1. Хабовая архитектура
- •7.2. Шинная архитектура
- •Правила обмена по шине
- •Особенности архитектуры шин
- •Лекция 8. Описание шины isa
- •8.1. Начальные сведения
- •8.2. Сигналы, протокол, циклы шины isa
- •8.3. Общие сведения о разновидностях структуры
- •Лекции 9-10. Структурные решения управляющих систем с протоколом isa
- •9.1. Узел сопряжения с магистралями шины
- •9.2. Селектор адреса
- •9.3. Выработка адресованных команд
- •9.4. Формирователи сигналов оповещения и управления темпом обмена Реализация 16-разрядного обмена данными
- •Асинхронный обмен по isa
- •9.5. Регистр состояния
- •9.6. Регистры данных
- •9.7. Сторожевой таймер
- •9.8. Схема управления прерываниями
- •Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления Методические рекомендации для студентов
- •Лекция 11. Основные и факультативные функции узлов ввода-вывода
- •Лекция 12. Блоки ввода-вывода дискретных сигналов
- •12.1. Блоки ввода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.2. Блоки вывода двухпозиционных сигналов. Технические требования и возможности
- •12.3. Блоки вывода кодированных и числоимпульсных сигналов
- •12.4. Блоки ввода кодированных сигналов
- •12.5. Блоки ввода числоимпульсных сигналов
- •Лекция 13. Блоки ввода-вывода аналоговых сигналов
- •13.1. Технические требования и возможности
- •13.2. Вывод импульсных сигналов скважности и фазы
- •13.3. Вывод аналоговой информации в виде напряжений
- •13.4. Цифро-аналоговые преобразователи напряжения
- •Цапн с параллельной резисторной матрицей
- •Цап на структурах r-2r
- •Двуполярная схема цапн
- •Параметры цап
- •С татические параметры
- •Динамические параметры
- •Шумы, помехи и дрейфы
- •Характеристики массовых цап
- •13.5. Ввод в су фазовых сигналов
- •13.6. Ввод амплитудных сигналов
- •13.7. Аналого-цифровые преобразователи
- •Основные характеристики ацп
- •Типовые значения характеристик ацп
- •Лекция 14. Схемотехника различных ацп
- •14.1. Параллельные ацп
- •14.2. Последовательные ацп
- •Ацп с линейно изменяющимся эталонным напряжением
- •Ацп с поразрядным взвешиванием
- •Ацп с двойным интегрированием
- •Лекция 15. Сигма-дельта ацп и цап
- •Передискретизация
- •Цифровая фильтрация и децимация
- •Способы реализации цифровых фильтров
- •Дельта-сигма цап
- •Особенности применения
- •Раздел V. Реализация модулей памяти
- •Лекция 16. Схемотехника логических устройств с программируемыми функциями
- •Лекция 17. Узлы постоянной памяти
- •17.1. Постоянные запоминающие устройства
- •17.2. Флэш-память
- •Лекция 18. Узлы оперативной памяти
- •Вопросы для зачета
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Рекомендуемая литература
а) основная литература
Учебники (рис. 2)
1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника / Е.П. Угрюмов. СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. (ресурс Интернета http://cifrobook.ru/).
2. Новожилов О.П. Основы цифровой техники: учеб. пособие / О.П. Новожилов. М.: ИП РадиоСофт, 2004.
3. Чертежи схем: учеб. пособие / М.И. Герасимов, Д.А. Ефремов, Е.К. Лахина, C.C. Ревнев, В.Н. Семыкин, И.В. Ткачев. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007.
Рис. 2
Справочники
1. Нефедов, А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: справочник / А.В. Нефедов. М.: ИП РадиоСофт, 2001. Тт. 5, 10.
2. Шило, В.Л. Популярные цифровые микросхемы / В.Л. Шило . М.: Радио и связь, 1989.
3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: справочник / Под ред. С.В. Якубовского. М.: Радио и связь, 1989.
4. Применение интегральных схем в электронной вычислительной технике: справочник / Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др.; под ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина. М.: Радио и связь, 1986.
5. Белоус, А.И. Биполярные микросхемы для интерфейсов систем автоматического управления / А.И. Белоус, О.Е. Блинков, А.В. Силин. Л.; Машиностроение, 1990.
6. Вениаминов, В.Н. Микросхемы и их применение: справочное пособие / В.Н. Вениаминов, О.Н. Лебедев, А.И. Мирошниченко. М.: Радио и связь, 1989.
7. Бирюков, С.А. Применение интегральных микросхем серий ТТЛ / С.А. Бирюков. М.: Патриот, 1992.
8. Аванесян, Г.Р. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: справочник / Г.Р. Аванесян, В.П. Левшин. М.: Машиностроение, 1993.
б) дополнительная литература:
1. Васильев, Е.М. Теория систем и системный анализ: учеб. Пособие / Е.М. Васильев, О.Я. Кравец. Воронеж: Изд-во «Научная книга», 2008.
2. Бурковский, В.Л. Математические методы системного анализа: учеб. пособие / В.Л. Бурковский, Е.М. Васильев. Воронеж: Изд-во «Научная книга», 2011.
3. Микроэлектронные устройства автоматики / Под ред. А.А. Сазонова. М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Цифровая и вычислительная техника / Под ред. Э.В. Евреинова. М.; Радио и связь, 1991.
5. Пухальский, Г.И. Цифровые устройства: учеб. пособие / Г.И. Пухальский, Т.Я. Новосельцева. СПб.: Политехника, 1996.
в) методическая литература
Герасимов М.И. |
Исследование узлов систем управления: методические указания к выполнению лабораторных работ. Ч.1 (МУ 144-2012) |
эл.документ |
Герасимов М.И. |
Исследование узлов систем управления: методические указания к выполнению лабораторных работ. Ч.2 (МУ 145-2012) |
эл.документ |
Программное обеспечение и интернет-ресурсы
http://catalog.vorstu.ru/MarcWeb/Work.asp?ValueDB= 41&DisplayDB=vgtu_lib |
Программа VirtualPCB.exe |
Базы данных Интернета по цифровым микросхемам |
Методические рекомендации для студентов по изучению учебной дисциплины для очной формы и нормативного срока обучения
1. Основным предметом изучения дисциплины являются аппаратные средства ЦЭ /1-4/, в то время как программные средства изучаются в специальных курсах («Программирование и основы алгоритмизации» и др.). При изучении основ организации аппаратных средств используются знания студентов в области булевой алгебры и основ теории кодирования, сведения из курса «Цифровая электроника» /4/ и основные положения теории систем, проводится сопоставление математического аппарата и структуры соответствующих электронных схем. В ходе лекционных занятий студенты приобретают необходимые теоретические знания, на лабораторных работах – навыки анализа и синтеза узлов систем управления.
В устройствах и системах управления цифровые микросхемы используются не только для выработки двоичных сигналов, но и для их умощнения, формирования временных интервалов и т.п. Материал для изучения соответствующих вопросов также содержится в данном курсе лекций и базируется на учебных курсах, предшествующих данному. С целью активизации полученных ранее знаний на самостоятельную работу выносится повторение необходимого для следующего занятия материала.
Курс читается по конспекту, оформленному в виде электронного документа с выделениями цветом, внутренними и внешними гиперссылками, и другими средствами повышения наглядности и удобства использования. В ходе изложения материала преподаватель старается раскрыть основные вопросы в рамках рассматриваемой темы, сделать акценты на наиболее сложных и интересных положениях изучаемого материала, которые должны быть приняты студентами во внимание. Конспект рассылается всем студентам по электронной почте и доступен для скачивания на кафедре. Студентам следует самостоятельно прорабатывать пройденный материал, закрепляя полученную информацию, а также просматривать материал предстоящей лекции, используя содержащиеся в нем средства повышения наглядности. Для пользования внешними гиперссылками требуется доступ к Интернету. Материал, выделенный зеленым, требует особо вдумчивого рассмотрения, выделенный желтым рекомендуется к записи в конспект лекций.
Таким образом, самостоятельная работа студентов предполагает:
изучение пройденного лекционного материала и/или повторение материалов предшествующих курсов, необходимых для усвоения последующего материала курса ВТ;
просмотр материала предстоящей лекции, выявление наиболее существенных, неясных или незатронутых моментов;
подготовку к выполнению и защите лабораторных работ;
подготовку к контрольным работам (коллоквиумам) и зачету.
2. При изучении курса следует каждый раздел начинать с усвоения места изучаемых вопросов в структуре курса, затем переходить к изучению структуры раздела, а затем к содержательной части вопроса, начиная с толкования основных понятий.