Рабочая учебная программа по предмету «Основы вычислительной микропроцессорной техники»

курс

Всего

часов

Теор.занятия

Лаборн. занятия

Практич.занятия

курсовая работа

Контр.

работы,

зачет

Экзамены

1с

2с

1с

2с

1с

2с

1с

2с

5с

6с

5с

6с

3

4

80

38

10

18

14

1

Учебный год

Группы

2013-2014

ПОвт- 31

Авторы:

Ширяева Ольга Викторовна – преподаватель специальных дисциплин Мичуринского аграрно – технического колледжа

………………………

Компетенции обучения, запланированные в типовом учебном плане и образовательной программе

Результаты, запланированные в типовой учебной программе

БК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей специальности, проявлять к ней устойчивый интерес

БК 5 Обновлять свои знания и навыки в течение всей профессиональной деятельности;

БК 6 Умения: пользоваться компьютерной техникой при сборе и обработке информации своей профессиональной деятельности;

ПК 3.7.7 Эффективно использовать вычислительную технику при сборке, обработке информации и в других сферах его профессиональной деятельности;

ПК 3.7.8 Осваивать знания современных средств программного обеспечения вычислительной техники;

ПК 3.7.9 Эффективно использовать программное обеспечение вычислительной техники;

ПК 3.7.10 Разрабатывать производственно-технологические, производственно-управленческие, конструкторские, опытно-экспериментальные операции в отраслях программного обеспечения вычислительной техники и автоматизации;

ПК 3.7.12 Подготавливать исходную информацию и составлять программы производственной необходимости;

ПК3.7.13 Пользоваться програмными средствами обеспечения работоспособности и технического обслуживания электронно-вычислительной техники

В результате изучения дисциплины обучающиеся:

знают:

-основные эксплуатационные характеристики СВТ;

- основные типы ошибок и неисправностей;

- структуру систем контроль и диагностики, основные способы контроля СВТ.

умеют:

- оценивать работоспособность СВТ по эксплуатационным характеристикам;

- пользоваться контрольной измерительной аппаратурой;

- соблюдать правила охраны труда и противопожарной безопасности при выполнении практических работ;

приобрели навыки:

-диагностические, объектно-ориентированные программы;

компетентны:

В теоретических вопросах технологических процессов производства.

-знают:

- принципы построения устройств памяти ЭВМ;

- характеристики, назначение и структуру ЭВМ;

- организацию вычислительных систем;

- современное состояние, тенденция и перспективы развития ЭВМ.

умеют:

- читать практические схемы отдельных блоков ЭВМ;

- соблюдать правила противопожарной безопасности при выполнении лабораторных работ.

приобрели навыки:

в работе диагностических программ

- компетентны:

- теоретических вопросах технологических процессов производства.

знают:

назначение и классификацию автоматизированных систем;

- классификацию принтеров и их роль в различных условиях применения;

- различные виды накопителей информации, принципы их действия и основные технические характеристики;

- настройку, поиски устранение неисправностей внешних устройств.

умеют:

- устранять неполадки при работе с различными видами принтеров;

- настраивать звуковые карты для работы в операционных системах и программах;

- работать с различными модификациями сканеров;

- осуществлять подготовку принтера к работе.

приобрели навыки:

- работы с принципами организации, функционирования и использования периферийного оборудования.

компетентны:

- в практических вопросах технологических процессов производства.

знают:

- основные законодательные акты и нормативные документы по охране труда;

- вопросы пожарной безопасности;

- требования техники безопасности;

- вопросы производственной санитарии.

умеют:

- заполнять акты расследования несчастного случая;

- применять средства тушения пожара;

- вести инструктирование по технике безопасности;- оказывать первую помощь.

приобрели навыки:

-работы со средствами тушения пожара;

- по оказанию первой помощи.

компетентны:

- в вопросах охраны труда и техники безопасности.

знают:

- современные подходы к изучению ЭВМ;

- принципы построения процессоров и микропроцессоров;

- принципы организации систем обработки данных;- логические элементы, узлы;

- элементную базу ЭВМ на функциональном уровне.

умеют:

- разбираться с особенностями системы обработки данных;

- понимать работу системы памяти;

- разбираться в системе команд и режимах адресации;

- выполнять анализ, синтез и построение логических схем;

- понимать работу типовых схем и узлов ЭВМ;

- оптимизировать логическое выражение;

- выполнять арифметические действия над двоичными и двоично-десятичными числами.

приобрели навыки:

- работы с учебной литературой

компетентны:

- в видах и объектах профессиональной деятельности.

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего

Теория

Практические

2

3

4

5

Раздел 1. Основы архитектуры ЭВМ

Тема 1 Общие сведения об архитектуре ЭВМ.

6

4

2

1

Тема 1.1 Типовая структура ЭВМ. Основные функциональные устройства (процессор, память)

2

2

Тема 1.2 Устройства ввода-вывода, шины Форматы команд.

2

3

Практическая работа .Основные функциональные устройства ЭВМ

2

Тема 2. Арифметические и логические основы ЭВМ

34

18

6

4

Тема 2.1 Системы счисления. Формы представления чисел в ЭВМ.

2

5

Тема 2.2 Форматы двоичных чисел с фиксированной запятой, плавающей запятой.

2

6

Тема 2.3 Представление чисел в форме с плавающей запятой.

2

7

Тема 2.4 Кодирование десятичной и алфавитно-цифровой информации.

2

8

Тема 2.5 Сложение и вычитание чисел с фиксированной и плавающей запятой.

2

9

Тема 2.6 Умножение и деление чисел с фиксированной и плавающей запятой.

2

10

Практика 2. Арифметические операции над двоичными и двоично-десятичными числами.

2

11

Тема 2.7 Логические элементы И, ИЛИ, НЕ ( описание таблиц логики)

2

12

Практика 3. Выполнение логических операций

2

13

Тема 2.8 Карты Карно.

2

14

Тема 2.9 Основные законы тождества булевой алгебры для оптимизации логических выражений.

2

15

Практика 4. Синтез и построение логических схем.

2

Раздел 2. Схемотехника ЭВМ

Тема 3. Элементная база

6

4

2

16

Тема 3.1 Обзор и характеристики основных серий интегральных микросхем.

2

17

Тема 3.2 Характеристики интегральных микросхем

2

18

Практика 5. Знакомство с элементной базой ЭВМ

2

Тема 4. Типовые схемы и узлы

16

10

6

19

Тема 4.1 Триггеры. Назначение виды триггеров.

2

20

Тема 4.2 Регистры. Назначение и классификация. УГО (условно –графические обозначения)и ИМС (интегральные микросхемы Регистров.)

2

21

Практика 6. Изучение работ триггеров, регистров.

2

22

Тема 4.3 Дешифраторы. Назначение, схемы

2

23

Практика 7. Изучение работ дешифраторов, двоичных счетчиков.

2

24

Тема 4.4 Счетчики. Виды и основные характеристики. УГО (условно –графические обозначения)и ИМС (интегральные микросхемы) счетчиков.

2

25

Тема 4.5 Сумматоры. Назначение и виды, схемы УГО.

2

26

Практика 8. Изучение работ регистров, сумматоров.

2

Раздел 3. Общие принципы построения и работы ЭВМ

Тема 5. Общие принципы функциональной и структурной организации ЭВМ.

2

2

27

Тема 5.1 Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой.

2

28

Практика 9.Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя.

2

Тема 6.Система магистрали передачи информации.

29

Тема 6.1 Шина ISA,EISA, PC-104, VLB,MCA,PCI. Магистральный интерфейс AGP, шина PCMCIA.

2

30

Практика 1. Изучение шин.

2

Тема 7. Каналы прямого доступа к памяти и прямое управление шиной.

31

Тема 7.1 Контроллер прямого доступа к памяти

2

Тема 8.Электронная память

4

2

2

32

Тема 8.1 Основные сведения ЭП. Система параметров ЭП.

2

33

Практика 2.Создание электронного письма.

2

Тема 9. Система памяти

6

2

4

34

Тема 9.1 Динамическая память. Структура типа EDORAM,MDRAM,SDRAM,RDRAM,CDRAM

2

35

Практика 11. Тестирование памяти

2

36

Практика 12. Организация теневой памяти для ПЗУ

2

Раздел 4 Микропроцессор

Тема 10. Основные характеристики микропроцессоров

4

2

2

37

Тема 10. 1 Основные характеристики микропроцессоров и сравнение их производительности

2

38

Практика 16. Изучение структуры микропроцессоров

2

Тема 11. Регистры микропроцессоров. Понятие о прерываниях

4

4

39

Практика 17. Аппаратные прерывания.

2

40

Практика 18. Работа микропроцессора при выполнении программного прерывания.

2

Всего 80 часов

Практическая работа .Основные функциональные устройства ЭВМ

Тема 2. Арифметические и логические основы ЭВМ

Тема 2.1 Системы счисления. Формы представления чисел в ЭВМ.

Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Представление натуральных, целых и вещественных числе в ЭВМ. Арифметические операции над двоичными числами в прямом, инверсном и дополнительном кодах.

Тема 2.2 Форматы двоичных чисел с фиксированной запятой, плавающей запятой.

Арифметические операции над двоичными числами в прямом, инверсном и дополнительном кодах

Тема 2.3 Представление чисел в форме с плавающей запятой.

Арифметические операции над двоичными и двоично-десятичными числами. Аппарат алгебры логики как логическая основа ЭВМ. Представление информации физическими сигналами.

Тема 2.4 Кодирование десятичной и алфавитно-цифровой информации.

Тема 2.5 Сложение и вычитание чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Операции сложения и вычитания чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Тема 2.6 Умножение и деление чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Операции умножения и деления чисел с фиксированной и плавающей запятой.

Практическая работа . Арифметические операции над двоичными и двоично-десятичными числами.

Тема 2.7 Логические элементы И, ИЛИ, НЕ ( описание таблиц логики)

Тема 2.8 Карты Карно.

Основные законы и тождества булевой алгебры для оптимизации логических выражений. Карты Карно. Логические схемы. Универсальные логические вентили И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ. Операция и элемент «исключающий» ИЛИ. Понятие комбинационной и последовательной схем. Синтез комбинационных логических схем. Применение логических операций при помощи карт Карно.

Практическая работа. Выполнение логических операций

Тема 2.9 Основные законы тождества булевой алгебры для оптимизации логических выражений.

Практическая работа. Синтез и построение логических схем.

Раздел 2. Схемотехника ЭВМ

Тема 3. Элементная база

Тема 3.1 Обзор и характеристики основных серий интегральных микросхем

Способы представления двоичной информации электрическими сигналами. Классификация элементов. Условно-графическое (УГО) элементов в функциональных схемах. Системы элементов в интегральном исполнении: классификация, буквенно-цифровые обозначения, основные характеристики интегральных микросхем (ИМС). Обзор и характеристики основных серий ИМС.

Тема 3.2 Характеристики интегральных микросхем

Выход с двумя состояниями. Выход с открытым и закрытым коллектором. Выход с тремя состояниями. Объединение выходов цифровых микросхем. Классическая и шинная организация связей между микросхемами. Основные обозначения на выводов микросхем.

Практическая работа . Знакомство с элементной базой ЭВМ

Тема 4. Типовые схемы и узлы

Тема 4.1 Триггеры. Назначение виды триггеров.

Триггеры. Н6азначение, виды триггеров, логика работы УГО. ИМС триггеров.. Дешифраторы. Назначение, схемы, работа, УГО. ИМС дешифраторов.

Принцип работы и разновидности триггеров. Основные схемы включения триггеров. Основные области применения триггеров.

Тема 4.2 Регистры. Назначение и классификация. УГО (условно –графические обозначения)и ИМС (интегральные микросхемы Регистров.) Регистры. Назначение, классификация. Регистры приема и хранение, сдвигающие (УГО, режимы работы). ИМС триггеров.Параллельные и сдвиговые регистры. Таблицы истинности регистров. Организация конвейерной обработки данных. Накапливающий сумматор. Увеличение разрядности регистров

Практическая работа . Изучение работ триггеров, регистров.

Тема 4.3 Дешифраторы. Назначение, схемы.

Таблица истинности дешифратора. Функции дешифратора. Примеры микросхем дешифраторов. Увеличение разрядности дешифратора. Селектирование кода на дешифраторах. Включение дешифратора как демультиплексора. Стробирование входных сигналов дешифратора. Объединение выходов дешифратора

Практическая работа. Изучение работ дешифраторов, двоичных счетчиков.

Тема 4.4 Счетчики. Виды и основные характеристики.

УГО (условно –графические обозначения)и ИМС (интегральные микросхемы) счетчиков. Асинхронные и синхро-асинхронные счетчики

Временная диаграмма асинхронного счетчика. Микросхемы асинхронных счетчиков. Таблица истинности асинхронных счетчиков. Увеличение разрядности счетчика. Делители частоты. Сихро-синхронные счетчики.

Тема 4.5 Сумматоры. Назначение и виды, схемы УГО.

Практическая работа . Изучение работ регистров, сумматоров. Микросхемы сумматоров. Таблица истинности сумматоров кодов. Построение вычитателя кодов на сумматоре. Каскадирование сумматоров.

Раздел 3. Общие принципы построения и работы ЭВМ

Тема 5. Общие принципы функциональной и структурной организации ЭВМ.

Тема 5.1 Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой.

Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой. Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя.

Практическая работа .Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя.

Тема 6.Система магистрали передачи информации.

Тема 6.1 Шина ISA,EISA, PC-104, VLB,MCA,PCI. Магистральный интерфейс AGP, шина PCMCIA.

Практическая работа.Изучение шин.

Тема 7. Каналы прямого доступа к памяти и прямое управление шиной.

Эволюция шин расширения. Шины ISA,EISA и PC-104. Шина MCA. Локальная шина VLB. Шина PCI. Магистральный интерфейс AGP. Шины PCMCIAPC (PCCard).

Тема 7.1 Контроллер прямого доступа к памяти

Тема 8.Электронная память

Тема 8.1 Основные сведения ЭП...

Что такое электронная память. Основные сведения. Система параметров ЭП

Практическая работа .Создание электронного письма.

Тема 9. Система памяти

Тема 9.1 Динамическая память. Структуратипа EDORAM,MDRAM,SDRAM,RDRAM,CDRAM

Практическая работа. Тестирование памяти

Практическая работа. Организация теневой памяти для ПЗУ

Раздел 4 Микропроцессор

Тема 10. 1 Основные характеристики микропроцессоров

Сравнение производительности микропроцессоров . Классификация микропроцессоров и микроконтроллеров. Обзор современных микроконтроллеров различных фирм. Гарвардская архитектура. Принстонская архитектура. CISC-процессор.RISC-процессор. Регистры общего назначения. Регистры внешних устройств. Конвейер команд.

Практическая работа. Изучение структуры микропроцессоров

Тема 11. Регистры микропроцессоров. Понятие о прерываниях

Задачи и содержание курса «Микропроцессорная техника», его место в подготовке бакалавров направления 220700 – «Автоматизация технологических процессов и производств». Предмет цифровой вычислительной техники. Исторические вопросы развития дисциплины.

Практическая работа Аппаратные прерывания.

Практическая работа .Работа микропроцессора при выполнении программного прерывания.

на базе основного среднего

на базе общего среднего

- 6,8 семестре контрольная работа - 1

6,8 семестре,

контрольная работа - 1