Учебно-методический комплекс дисциплины

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

1. 
   ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
   

• 
  формирование знаний в области теоретических принципов микроэлектроники, составляющих основу системотехнических и схемотехнических решений при построении средств вычислительной техники;
  
• 
  овладение умениями и навыками оценки функциональных, количественных и качественных характеристик микроэлектронных компонентов компьютеров и периферийных устройств
  

• 
  принцип действия, конструкцию и технологические особенности ИС на основе полупроводниковых транзисторов;
  
• 
  принципы конструирования элементной базы цифровой вычислительной техники и средств коммуникации;
  
• 
  принцип действия, конструкцию и технологические особенности цифровых устройств и пути их практического использования и совершенствования;
  

• 
  учитывать в педагогическом взаимодействии различные особенности учащихся;
  
• 
  проектировать образовательный процесс с использованием современных технологий, соответствующих общим и специфическим закономерностям и особенностям возрастного развития личности;
  
• 
  создавать педагогически целесообразную и психологически безопасную образовательную среду;
  

• 
  о принципах построения электронных приборов и устройств средствами микроэлектроники;
  
• 
  о технологических и технических аспектах средств информатики
  
• 
  о путях повышения степени интеграции и об использовании новых физических принципов в микроэлектронике.
  

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. 
   Заславская, О.Ю. Основы микроэлектроники: лекции, лабораторные работы, контрольные задания : учебно-метод. пособие [Электронный ресурс] / О. Ю. Заславская; Департамент образования г. Москвы, Гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. Образования г. Москвы "Моск. гор. пед. ун-т" (ГБОУ ВПО МГПУ), Ин-т математики и информатики. – М. : МГПУ, 2013. – 114 с. – Электрон. версия печ. публикации. – Режим доступа: http://resources.mgpu.ru/showlibraryurl.php?docid=338892&foldername=fulltexts&filename=338892.pdf, ограниченный
   
2. 
   Кузнецов А.А., Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Левченко И.В., Заславская О.Ю. Информатика. Учебник для 8 класса. – М.: ДРОФА, 2009. – 256 с.
   
3. 
   Архитектура компьютера и вычислительных систем (лекции, лабораторные работы, контрольные задания): Учебник / О.Ю.Заславская, О.Я.Кравец, А.Э.Говорский, под ред. чл. корр. РАО, д.-ра техн. наук проф. С.Г.Григорьева. – Воронеж: «Научная книга», 2011. – 390 с.
   
4. 
   Крапивенко, А. В. Технологии мультимедиа и восприятие ощущений [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А. В. Крапивенко. – М. :БИНОМ.  Лаб. знаний, 2009. – Электрон. версия печ. публикации. – Режим доступа: : http://bookfi.org/g/%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%B0, свободный
   
5. 
   Педагогический контроль и оценка качества образования [Электронный ресурс]: лекция. – Электрон. версия печ. публикации. – Режим доступа: http://xpt.narod.ru/files/html/xpt/materials/pedagogicheskij_kontrol.htm#17-1, свободный
   

1. 
   Бабанский, Ю.О. Дидактические правила выбора и применения методов, средств обучения // Педагогическая библиотека, – 2009. №1, стр.25-40
   
2. 
   Ибрагимов Г.И, Ибрагимова Е.М., Андрианова Т.М. Теория обучения: учебное пособие /Под ред. Г.И. Ибрагимова. - М.: ВЛАДОС, 2011
   
3. 
   Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании : учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений / И. Г. Захарова. –2-е изд., стер. ; 5-е изд., стер. ; 6-е изд., стер. – М. : Academia, 2005, 2008, 2010. – 189 с.
   
4. 
   Педагогика: теории, системы, технологии; учебник / под ред. С. А. Смирнова. – 8-е изд., стереотип. – М., 2008.
   
5. 
   Скакун В.А. Основы педагогического мастерства: учебное пособие. - М., 2008.
   

1. 
   Системное прикладное программное обеспечение (операционные системы, антивирусы, программы для обслуживания телекоммуникационных сетей);
   
2. 
   Прикладное программное обеспечение общего назначения (текстовые процессоры, электронные таблицы, программы для работы с графикой, музыкальные редакторы и программы работы ср звуком, браузеры);
   
3. 
   Прикладное программное обеспечение специального назначения (педагогические программные средства).
   

• 
  ознакомление с назначением компонентов программы EWB;
  
• 
  изучение компонентов программы EWB, их условных обозначений и кратких характеристик.
  

• 
  исследование возможностей реализации сложных логических функций с помощью основных логических элементов, выполненных на интегральных схемах с потенциальным представлением информации;
  
• 
  научиться строить схемы логических элементов и проводить их исследование
  

• 
  исследование работы схем триггеров различных типов,
  
• 
  исследование временных диаграмм работы триггеров.
  

• 
  исследование схем регистров различного назначения
  

• 
  исследование сумматоров, универсального сумматора - вычитателя, инкременторов и декременторов.
  

• 
  исследование счетчиков различных типов,
  
• 
  построение счётчиков с заданным модулем счёта,
  
• 
  изучение принципов построения счетчиков и пересчетных схем, выполненных на интегральных элементах c потенциальным представлением информации.
  

1. 
   Технологические основы полупроводниковой микроэлектроники.
   
2. 
   Испытания интегральных микросхем.
   
3. 
   Качество интегральных микросхем.
   
4. 
   Сравнительные характеристики микропроцессоров современных компьютеров.
   
5. 
   Основы реализации оперативных запоминающих устройств
   
6. 
   Основы реализации долговременных запоминающих устройств.
   
7. 
   Проектирование систем логического управления на микропроцессорных средствах.
   

1. 
   Контрольная работа по теме «Физические основы полупроводниковой микроэлектроники, физические явления и процессы в полупроводниковых структурах».
   
2. 
   Контрольная работа по теме «Схемотехника элементов И-НЕ; ИЛИ-НЕ, И/ИЛИ-НЕ».
   
3. 
   Контрольная работа по теме «Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств, цифровая и аналоговая микроэлектроника: узлы, блоки, устройства».
   

1. 
   Роль микроэлектроники в современном обществе (основные понятия)
   
2. 
   Основные этапы развития электроники, связь между ними, развитие вычислительной техники
   
3. 
   Транзистор: определение, виды (биполярные, полевые, принцип работы)
   
4. 
   Конъюнктивно нормальная форма: определение, алгоритм, алгоритм построения, пример.
   
5. 
   Логические операции: название, обозначение, таблица истинности, обозначения логических элементов, арифметическая модель, реализация на транзисторах. Логическое умножение, следование.
   
6. 
   Логические операции: название, обозначение, таблица истинности, обозначения логических элементов, арифметическая модель, реализация на транзисторах. Логическое сложение (строгое и нестрогое), равенство
   
7. 
   Логические операции: название, обозначение, таблица истинности, обозначения логических элементов, арифметическая модель, реализация на транзисторах. Логическое отрицание, следование.
   
8. 
   Дизъюнктивная нормальная форма: определение, алгоритм построения, пример.
   
9. 
   Математическая логика: определения: алгебра логики, высказывания, логическая функция, таблица истинности, область определения логической функции
   
10. 
    Триггеры: определение, принципиальная схема, принцип работы
    
11. 
    RS-триггер: обозначение, схема, принцип работы, сфера применения
    
12. 
    JK-триггер: схема, отличия от RS-триггера, сфера применения.
    
13. 
    Т-триггер: обозначение, принцип работы, сфера применения
    
14. 
    D-триггер: обозначение, принцип работы, сфера применения
    
15. 
    Регистры: определение, применение, состав, виды.
    
16. 
    Сумматор: определение. Одноразрядный двоичный сумматор: обозначение, таблица истинности, получение логического выражения, построение схемы
    
17. 
    Полный сумматор: условное обозначение, таблица истинности, алгоритм получения логического выражения, логическая схема
    
18. 
    Интегральные микросхемы: основные понятия, виды
    
19. 
    Интегральные микросхемы: элементы конструкции микросхем
    
20. 
    Интегральные микросхемы: основные характеристики интегральных микросхем
    
21. 
    Основные понятия зонной теории полупроводников: эмиссия электронов, свойства полупроводников, примесные полупроводники
    
22. 
    Диод: структура, принцип работы, виды, назначение, применение
    
23. 
    Комбинационные устройства: дешифраторы, обозначение, таблица истинности, логическое выражение, схема
    
24. 
    Комбинационные устройства: шифраторы, обозначение, таблица истинности, логическое выражение, схема
    
25. 
    Преобразования логических формул: упрощение, приоритет логических операций.
    

1. 
   Соберите цепь, состоящую из источника постоянного тока и предохранителя, установите ток срабатывания 10мА. Изменяя ток источника, установите факт срабатывания предохранителя при указанном значении тока. Составьте таблицу.
   
2. 
   Соберите схему, состоящую из последовательно включенных источника постоянного тока и реле. Изменяя ток источника, убедитесь в правильности функционирования реле. Составьте таблицу.
   
3. 
   Соберите схему, состоящую из батареи и лампы накаливания. Определите напряжения, при которых лампа зажигается и перегорает. Составьте таблицу.
   
4. 
   Постройте схему R-S триггера с использованием логических элементов "И-НЕ"
   
5. 
   Постройте схему J-K триггера с использованием логических элементов "И-НЕ".
   
6. 
   Собрать схему четверть сумматора на элементах "ИЛИ-НЕ"
   
7. 
   Собрать схему одноразрядного полусумматора на элементах "ИЛИ-исключающее" и "И".
   
8. 
   Составьте схему цепи, состоящей из последовательно включенных батареи напряжением 5 В и переменного резистора сопротивлением 10 кОм, включенного потенциометром. Между подвижным контактом потенциометра и одним из зажимов батареи включите вольтметр. Изменяя положение подвижного контакта нажатием назначенной Вами клавишей клавиатуры, по показаниям вольтметра определите направление его перемещения. Составьте таблицу значений.
   
9. 
   Собрать схему, моделирующую работу D-триггера из библиотечного набора EWB.
   
10. 
    Преобразуйте последовательно логическую функцию , воспользовавшись логическим преобразователем: в таблицу истинности , в минимизированную логическую функцию , в логическую схему . Подключите индикатор с выходом логической схемы. Подключите входы логической схемы к выходам генератора чисел следующим образом:
    

11. 
    Преобразуйте последовательно логическую функцию , воспользовавшись логическим преобразователем: в таблицу истинности , в минимизированную логическую функцию , в логическую схему . Подключите индикатор с выходом логической схемы. Подключите входы логической схемы к выходам генератора чисел следующим образом:
    

12. 
    Преобразуйте последовательно логическую функцию , воспользовавшись логическим преобразователем: в таблицу истинности , в минимизированную логическую функцию , в логическую схему . Подключите индикатор с выходом логической схемы. Подключите входы логической схемы к выходам генератора чисел следующим образом:
    

13. 
    Преобразуйте последовательно логическую функцию , воспользовавшись логическим преобразователем: в таблицу истинности , в минимизированную логическую функцию , в логическую схему . Подключите индикатор с выходом логической схемы. Подключите входы логической схемы к выходам генератора чисел следующим образом:
    

14. 
    Преобразуйте последовательно логическую функцию , воспользовавшись логическим преобразователем: в таблицу истинности , в минимизированную логическую функцию , в логическую схему . Подключите индикатор с выходом логической схемы. Подключите входы логической схемы к выходам генератора чисел следующим образом:
    

15. 
    Исследование работы универсального J-K триггера, построенного на базе библиотечных компонентов
    
16. 
    Постройте схему R-S триггера с использованием логических элементов "ИЛИ-НЕ"
    
17. 
    Составьте схему из источника постоянного напряжения и логического пробника. Изменяя напряжение источника, установите напряжение срабатывания пробника с точностью до десятых долей вольта. Составьте таблицу значений.
    
18. 
    Собрать одноразрядный полусумматор, используя библиотечный полусумматор
    
19. 
    Собрать схему полного сумматора из двух полусумматоров
    
20. 
    Исследовать работу полного одноразрядного сумматора, построенного с использованием библиотечного полного сумматора
    
21. 
    Составить схему трехразрядного регистра для занесения слова параллельным кодом и возможностью вывода в прямом и обратном кодах и контролем по индикаторам
    
22. 
    Составить схему сдвигающего регистра
    
23. 
    Собрать схему реверсивного сдвигающего регистра
    
24. 
    Организовать управление направлением сдвига с помощью переключателя и обеспечить индикацию выполнения операций сдвига
    
25. 
    Моделирование работы счетчика Джонсона