- •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
Содержание разделов дисциплины
Раздел I. Преобразование параметров сигналов в функциональных узлах – 8 час.
Лекция 1. Значение, цели и задачи курса. Рекомендуемая литература. Методические рекомендации для студентов.
Самостоятельное изучение. Статические параметры дискретных сигналов в системах управления.
Лекция 2. Контроль остаточных знаний по разделу комбинационные логические микросхемы (внутренняя структура и виды выходных каскадов). Преобразователи статических параметров сигнала. Самостоятельная работа: динамические параметры сигналов в системах управления.
Лекция 3. Преобразователи динамических параметров сигналов. Самостоятельная работа: влияние положительных обратных связей на работу усилительных каскадов.
Лекция 4. Релаксационные микросхемы и узлы на их основе. Одновибраторы и мультивибраторы. Самостоятельная работа: узлы на основе одновибраторов.
Раздел II. Основы теории анализа и синтеза конечных автоматов – 4 часа.
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 – 8 часов.
Лекция 7. Контрольная работа 1: преобразование параметров сигналов в функциональных узлах.
Методы подключения устройств сопряжения. Шинная и хабовая архитектуры. Самостоятельная работа: хабовая архитектура современного ПК и его шины.
Лекция 8. Описание шины ISA. Сигналы, протокол, циклы. Структурные решения управляющих систем с протоколом ISA. Общие сведения о разновидностях структуры. Самостоятельная работа (повторение): Разновидности схем выходных каскадов ТТЛ и КМОП.
Лекции 9-10. Функции, структура и режимы работы шинных формирователей (драйверы шины). Селектор адреса, формирователи сигналов оповещения и управления темпом обмена. Функции, структура и режимы работы магистральных регистров. Регистр состояния. Схема управления прерываниями. Самостоятельная работа: разновидности регистров.
Раздел IV. Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления – 10 часов.
Лекция 11. Общие положения, основные и факультативные функции. Виды сигналов и особенности модулей. Фиксация данных. Самостоятельная работа: обеспечение помехоустойчивости, индикация состояния в узлах ввода-вывода.
Лекция 12. Блоки ввода-вывода дискретных сигналов. Параметры сигналов, требования стандартов, дополнительные возможности. Самостоятельная работа: схемы масштабирования аналоговых сигналов.
Лекция 13. Блоки ввода-вывода аналоговых сигналов, общие вопросы. Виды и параметры сигналов, требования стандартов. Схемотехника ЦАП. Самостоятельная работа: дополнительные возможности блоков.
Лекция 14. Схемотехника различных АЦП. Самостоятельная работа: количественные оценки быстродействия и расхода аппаратных средств
Лекция 15. Сигма-дельта АЦП и ЦАП. Структуры, параметры и характеристики, особенности применения. Контрольная работа 2: Реализация узлов ввода-вывода данных в системах управления.
Раздел V. Реализация модулей памяти – 6 часов.
Лекция 16. Схемотехника логических устройств с программируемыми функциями, их разновидности, функционирование, использование. Самостоятельная работа: использование мультиплексоров для программирования логических функций.
Лекция 17. Узлы постоянной памяти: разновидности, функционирование, использование. Самостоятельная работа: подготовка к зачету.
Лекция 18. Узлы оперативной памяти: разновидности, функционирование, использование. Самостоятельное изучение. подготовка к зачету.
Таблица 4
Лабораторный практикум – 18 час.
Неделя семестра |
Наименование лабораторной работы |
Часов |
Виды контроля |
1-4 |
Синтез делителя частоты |
4 |
Защита работы |
5-8 |
Исследование узлов систем управления на основе IBM PC |
4 |
Защита работы |
9-12 |
Средства вывода аналоговых сигналов |
4 |
Защита работы |
13-16 |
Средства ввода аналоговых сигналов |
4 |
Защита работы |
17-18 |
Итоговое занятие |
2 |
|
Итого часов |
18 |
|