Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Ф СО ПГУ 7.18.2/11
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета ФМиИТ
_________ К.С.Тлеукенов
"___" __________200__г.
Составитель: Ст.преподаватель Бельгибаева С.А.
преподаватель Нургазина Б.К.
Кафедра Информатика и информационные системы
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
дисциплины «Схемотехника»
для специальностей 050703 Информационные системы на базе средне профессионального образования, общего среднего и высшего профессионального образования форма обучения очная и заочная
Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утвержденной “_____”____________20____г.
Рекомендована на заседании кафедры от “_____”____________20___г.
Протокол № _________
Заведующая кафедрой ___________ Ж.К.Нурбекова
Одобрена методическим советом факультета Физики, математики и информационных технологий “___”__________20____. Протокол №____
Председатель МС _____________ А.Т.Кишубаева
-
Данные о преподавателях
Лектор – Ст.преподаватель Бельгибаева Салтанат Алтынгазыевна
Практические занятия – ст.преподаватель Науман Ольга Александровна
Тел.(8-3182),
Приемные часы в соответствии с утвержденным графиком консультаций № ауд. А1-102
2 Данные о дисциплине
2.1 Сведения из учебного рабочего плана
№
|
Форма обучения
|
Формы контроля
|
Объем работы студ. в часах
|
Распределение часов по курсам и семестрам (часов)
|
экз.
|
зач.
|
кп.
|
кр.
|
РГР
|
кон
раб
|
всего
|
лек
|
пр.
|
лаб
|
срс
|
лек
|
пр.
|
лаб
|
срс
|
общ
|
ауд
|
срс
|
1.
|
очная на базе СПО
|
2
|
|
|
|
|
|
90
|
30
|
60
|
1 семестр
|
2 семестр
|
|
|
|
|
15
|
7,5
|
15
|
60
|
2
|
очная на базе ОСО
|
4
|
|
|
|
|
|
90
|
30
|
60
|
3 семестр
|
4 семестр
|
|
|
|
|
15
|
7,5
|
15
|
60
|
3
|
заочная на базе ОСО
|
4
|
|
|
|
|
|
90
|
12
|
78
|
3 семестр
|
4 семестр
|
6
|
|
|
36
|
|
3
|
3
|
36
|
4
|
заочная на базе ВПО
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 семестр
|
2 семестр
|
|
|
|
|
6
|
3
|
3
|
78
|
2.2 Пререквизиты.
- Программирование;
- Физика;
2.3 Краткое описание дисциплины. Курс рассчитан на семестр. В семестре предусмотрено 15 лекционных занятий, 7,5 практических, 15 лабораторных а также 60 часов самостоятельной работы обучающегося по очной форме. 6лекционных занятий, 3 – практических, 3 – лабораторных занятий и 78 – часов самостоятельной работы студентов обучающихся по заочной форме. Форма контроля — экзамен.
Целью преподавания дисциплины является изучение схемотехнических способов построения элементов, узлов и устройств ЭВМ и принципов их работы, а так же проектирования различных цифровых и аналоговых электронных устройств.
Задачами курса является изучение:
- схемотехники базовых логических элементов цифровых устройств;
- принципов построения и работы цифровых устройств комбинационного и последовательного типов;
- схемотехники аналого – цифровых и цифро- аналоговых преобразователей.
В результате изучения курса студент должен знать:
- схемотехники базовых логических элементов цифровых устройств;
- принципов построения и работы цифровых устройств комбинационного и последовательного типов;
- схемотехники аналого – цифровых и цифро- аналоговых преобразователей.
Студент должен уметь:
- составлять электрические схемы и объяснять принципы работы различных логических элементов, узлов цифровых устройств ЭВМ, а так же определять область их применения;
- разрабатывать схемы цифровых устройств последовательного и комбинационного типов на основе ЛЭ и триггеров схем;
Пререквизиты:
-
Теория электрических цепей;
-
Высшая математика;
.
3. Список литературы
Основная литература
1. Основы схемотехники: Сборник задач/ Н.В.Макарова, Е.Л.Рамин, В.В.Изранцев и др.; Под ред.Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 1997.
2. Основы схемотехники: Учебное пособие/ Ахметов Б.С.-Актобе:АГУ им.К.Жубанова,2005
3. Информатика. Учебник/ Н.В.Макарова,Л.А.Матвеев,В.Л.Бройдо и др.; Под ред.Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 1997.
4. Ляхович В.Ф. Руководство к решению задач по основам информатики и вычислительной техники. - М.: Высш.шк., 1994.
Дополнительная литература
5. Информатика и программирование на ЭВМ. Задания к лаб.работам. -Алматы: КазГАСА, 1996.
6. Гриншкун В.В. Организация компьютеризированного обучения на базе иерархических структур данных. - Алматы, 1996.
7. Аветисян Р.Д. Теоретические основы информатики. - М.: 1997.
8. Громов А.И. Основы информатики и вычислительной техники. - М/.1994,
9. Системы и средства информатики. - М.: Наука. -1993. Ю.Власов В.К. Элементы информатики. - М.: Наука, 1988.
10 .Системная информатика. - Новосибирск: Наука.Сиб.отд-ние. -1991. 12.Аладьев В.З. Основы информатики: Учеб. пособие. - М.: "Филинъ", 1999. 13.Алтухов Е.В. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Высш.шк., 1992.
Тематический план дисциплины
Ф СО ПГУ 7.18.2/07
4 Тематический план дисциплины
4.1 Тематический план дисциплины на базе СПО и ОСО, форма обучения очная
№
|
Наименование тем
|
Количество часов
|
|
Лек.
|
Прак.
|
Лаб.
|
СРС
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
5
|
|
I
|
Основные понятия теории схемотехники
|
|
|
|
|
|
1
|
Классификация цифровых схем. Комбинационные типовые узлы ЭВМ.
|
3
|
4
|
2
|
3
|
|
2
|
Элементы логики и топология.
|
3
|
3,5
|
2
|
3
|
|
3
|
Физические основы вычислительной техники. Сумматоры.
|
2
|
|
3
|
9
|
|
4
|
Мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, коммутаторы.
|
2
|
|
3
|
9
|
|
II
|
Комбинационные схемы.
|
|
|
|
|
|
5
|
Синтез комбинационных схем на мультиплексорах. Триггеры.
|
2
|
|
2
|
9
|
|
6
|
Графическое изображение триггеров.
|
2
|
|
2
|
9
|
|
III
|
Основные понятия теории автоматов
|
|
|
|
|
|
7
|
Типы конечных автоматов: автоматы Мура и Мили.
|
1
|
|
1
|
18
|
|
Итого:
|
15
|
7,5
|
15
|
60
|
|
2.2 Тематический план дисциплины на базе ВПО и ОСО, форма обучения заочная
№
|
Наименование тем
|
Количество часов
|
|
Лек.
|
Прак.
|
Лаб.
|
СРС
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
5
|
I
|
Основные понятия теории схемотехники
|
|
|
|
|
1
|
Классификация цифровых схем. Комбинационные типовые узлы ЭВМ.
|
1
|
|
|
13
|
2
|
Элементы логики и топология.
|
1
|
|
|
13
|
3
|
Физические основы вычислительной техники. Сумматоры.
|
1
|
1
|
1
|
13
|
4
|
Мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, коммутаторы.
|
1
|
1
|
1
|
13
|
II
|
Комбинационные схемы.
|
|
|
|
|
5
|
Синтез комбинационных схем на мультиплексорах. Триггеры.
|
1
|
1
|
1
|
13
|
6
|
Графическое изображение триггеров.
|
1
|
|
|
13
|
Итого:
|
6
|
3
|
3
|
78
|
5. Компоненты курса
5.1 Перечень тем лекционных занятий
Тема 1 Классификация цифровых схем.
Комбинационные типовые узлы ЭВМ. Система счисления. Выполнение арифметических операции.
Тема 2 Элементы логики и топология.
Основные положения алгебры логики. Реализация на логических элемен-тах или в виде готовых микросхем. Элементарные функции алгебры логики.
Тема 3 Физические основы вычислительной техники. Сумматоры.
Сложение многоразрядных чисел. Десятичные сумматоры. Дешифра-торы, шифраторы и преобразователи кодов.
Тема 4 Мультиплексоры,
демультиплексоры, коммутаторы.
Принцип действия, реализация на дешифраторах и логических элемен-тах или в виде готовых микросхем. Цифровой компаратор.
Раздел 2 Комбинационные схемы. Триггеры, и их построение
Тема 5 Комбинационные схемы.
Синтез комбинационных схем на мультиплексорах. Последовательные цифровые узлы ЭВМ. Понятие о триггере, как о простейшем автомате. Классификация и основные типы триггеров. Понятие дискретного автомата. RS-триггер с прямыми и инверсными входами.
Тема 6 Т, TV, D и JK-триггеры.
Графическое изображение триггеров, таблица переключений и построение их на логических элементах
Тема 7 Типы конечных автоматов.
Автоматы Мура и Мили. Граф автомата, функции возбуждения и таблица переходов автомата. Методика синтеза конечного автомата. Синтез конечных автоматов на сдвигающихся регистрах. Двоичные и недвоичные счетчики.
5.2 Перечень практических занятий
ПР1 –Перевод чисел из одной системы счисления в другой.
ПР2- Сложение, вычитания много разрядных чисел
ПР3- Умножение, деление много разрядных чисел
ПР4- Прямой, инверсный и обратный код
ПР5- Элементарные функции алгебры логики
ПР6- Логические схемы элементарных функций алгебры логики
ПР7- Комбинационные логические схемы
5.3 Перечень лабораторных занятий
Л1, Л2– Среда WorkBench
Л3, Л4- Построение логических схем в среде WorkBench
Л5-Л7 Построение полусумматоров и сумматоров на схеме ИЛИ – НЕ в среде WorkBench
Л8- Л10 Построение схем шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров в среде WorkBench
Л11- Л14 Построение схем RS, D, T, JK тригеров в среде WorkBench
Л15- Построение регистров и счетчиков
5.3 Сдержание СРО
Форма обучения очная
№
|
Виды СРО
|
Форма отчетности
|
Вид контроля
|
Объем (часы)
|
1
|
Подготовка к лекционным занятиям
|
|
Участие на занятии
|
10
|
2
|
Подготовка к практическим занятиям, выполнение домашних занятий
|
Рабочая тетрадь
|
Участие на заняти
|
20
|
3
|
Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий
|
Конспект
|
Коллок-виум
|
20
|
4
|
Подготовка к контрольным мероприятиям
|
|
РК1, РК2,
|
10
|
|
Итого
|
60
|
Форма обучения заочная
№
|
Виды СРО
|
Форма отчетности
|
Вид контроля
|
Объем (часы)
|
1
|
Подготовка к лекционным занятиям
|
|
Участие на занятии
|
20
|
2
|
Подготовка к практическим занятиям, выполнение домашних занятий
|
Рабочая тетрадь
|
Участие на заняти
|
20
|
3
|
Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий
|
Конспект
|
Коллок-виум
|
20
|
4
|
Подготовка к контрольным мероприятиям
|
|
РК1, РК2,
|
18
|
|
Итого
|
78
|
Описание тем, предлагаемых обучающимся для самостоятельного обучения
Тема 1 Классификация цифровых схем.
Комбинационные типовые узлы ЭВМ. Системы счисления. Коды чисел. Выполнение арифметических операции.
Рекомендуемая литература: [2], 7-19 стр;
Тема 2 Элементы логики и топология.
Реализация на логических элементах. Основные законы алгебры логики. Способы задания функций алгебры логики.
Рекомендуемая литература: [2], 26-36 стр;
Тема 3 Физические основы вычислительной техники.
Аналоговые и дискретные сигналы. Основные электрические параметры базовых элементов.
Рекомендуемая литература: [2], 44-59 стр;
Тема 4 Комбинационные схемы. Триггеры, и их построение
Мультиплексоры, демультиплексоры, коммутаторы. Принцип действия, реализация на дешифраторах и логических элементах или в виде готовых микросхем
Тема 5 Синтез комбинационных схем на мультиплексорах.
Последовательные цифровые узлы ЭВМ. Понятие о триггере, как о простейшем автомате. Классификация и основные типы триггеров: RS-триггер с прямыми и инверсными входами.
Рекомендуемая литература: [2], 63-70, 87-93 стр;
Тема 6, Т, TV, D и JK-триггеры. Графическое изображение триггеров, таблица переключений и построение их на логических элементах.
Рекомендуемая литература: [2], 97-99 стр; 99-105 стр;
Тема 7 Типы конечных автоматов: автоматы Мура и Мили. Граф автомата, функции возбуждения и таблица переходов автомата. Методика синтеза конечного автомата.
Рекомендуемая литература: [3],
5.5 Распределение весовых долей по видам контроля
-
Текущий контроль 0,6
-
Экзамен 0,4
-
Календарный график контрольных мероприятий текущей успеваемости для студентов
-
Форма обучения очная
Недели
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7 8
|
Всего
|
Максимальный балл за неделю
|
7
|
12
|
25
|
12
|
7
|
25
|
7
|
12
|
100
|
Посеще-ние учебных занятий
|
Лекц.
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
16
|
Прак.заня-тия ПР
|
|
5
|
|
5
|
|
5
|
|
5
|
20
|
Лаб.
Зан Л
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
40
|
Своевременное выполнение СРО
|
|
|
12
|
|
|
12
|
|
|
24
|
Рубежный контроль
|
|
|
|
|
|
|
|
100
|
100
|
2 рейтинг (3 семестр)
|
Недели
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
Всего
|
|
Максимальный балл за неделю
|
7
|
24
|
7
|
12
|
24
|
12
|
7
|
100
|
|
Посещение учебных занятий
|
Лекции
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
14
|
|
Практические занятия
|
|
5
|
|
5
|
|
5
|
|
15
|
|
Лаб.зан
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
35
|
|
Своевременное выполнение СРО
|
|
12
|
|
12
|
|
12
|
|
36
|
|
Рубежный контроль
|
|
|
|
|
|
|
100
|
100
|
|
5.6.2 Форма обучения заочная
Недели
|
1
|
2
|
3
|
Всего
|
Максимальный балл за неделю
|
34
|
34
|
32
|
100
|
Посеще-ние учебных занятий
|
Лекц.
|
2
|
2
|
2
|
6
|
Прак.заня-тия ПР
|
5
|
5
|
5
|
15
|
Лаб.
Зан Л
|
5
|
5
|
5
|
15
|
Сдача контр. раб.
|
|
64
|
|
64
|
Рубежный контроль
|
|
|
100
|
100
|
6. Политика курса
В политике курса выполнение всех практических и самостоятельных заданий являются обязательным условием.
Посещение занятий является обязательным. Уважительные причины пропуска занятий не освобождают студента от выполнения всего комплекса практических, лабораторных и самостоятельных работ.
В случае опоздания на занятие студент не допускается к занятию.
За любые нарушения правил поведения на занятиях устанавливаются штрафные санкции — вычитается 5 баллов за одно занятие!
Все аудиторное время будет поделено на лекции, выполнение практических работ и заданий СРСП. Подготовка к каждому занятию обязательна, также как и прочтение всего заданного материала. Ваша подготовка будет проверяться контрольными работами, тестами и заданиями рубежного контроля.
Самостоятельная работа должна быть выполнена соответственно вашему варианту, иначе работа не будет зачтена. Вариант задания указывает преподаватель.
Все задания должны выполняться к установленному времени. Задания, выполненные с опозданием, будут автоматически оцениваться ниже. Списывание на любом из видов контроля, а также на экзамене запрещено. Штрафные санкции составят в этом случае 80% от балла за данный вид контроля.
Если в силу каких-либо причин вы отсутствовали во время проведения контрольного мероприятия, вам предоставляется возможность пройти его на консультациях преподавателя в течении одной последующей недели в соответствии с установленным графиком.
В семестре предусмотрены два рубежных контроля в виде компьютерного тестирования. Тестирование (всего 300 вопросов, в одном тестовом задании 30 вопросов) будет проводиться по материалу соответствующего блока.
Семестровый рейтинг рассчитывается по формуле:
,
где Р1 – рейтинг 1, Р2 – рейтинг2
Итоговый экзамен будет проводиться в форме теста.
Итоговый рейтинг по дисциплине в баллах определяется по формуле:
И=СР*0,6+Э*0,4,
где, СР – семестровый рейтинг, Э – количество баллов, полученных на экзамене.
Виды контроля: ПР – практическая работа, Л – лабораторная работа, СРО- самостоятельная работа обучающегося, РК – рубежный контроль