Цифрова схемотехніка в ІВТ
Спеціальність: Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
Код дисципліни: 6.175.00.O.026
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Інтелектуальної мехатроніки та роботики
Лектор: к.т.н., доцент Мокрицький Володимир Олексійович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
- базові знання фундаментальних розділів математики та фізики в обсязі, необхідному для володіння математичним апаратом галузі знань «Метрологія, вимірювальна техніка та інформаційно-вимірювальні технології», здатність використовувати математичні методи та фізичні ефекти в обраній професії;
- здатність виконувати збір, аналіз та систематизацію науково-технічної інформації;
- здатність застосовувати теорію електричних та магнітних кіл при проектуванні елементів вимірювальних систем ;
- здатність до письмової й усної комунікації українською мовою;
- працювати з комп’ютером, застосовувати знання в галузі інформатики й сучасних інформаційних технологій;
- формування соціальної компетентності, що сприяє вихованню поваги до праці і людей праці, культури праці, формуванню позитивних якостей емоційно-вольової сфери (самостійність, наполегливість, працелюбство та інші), вихованню доброзичливості, товариськості у ставленні до інших, вміння працювати в колективі:
фахових:
- базові уявлення про одиниці фізичних величин, їх відтворення та зберігання, еталони фізичних величин та теоретичні основи інформаційно-вимірювальних технологій;
- здатність застосовувати сучасні методи вимірювання електричних та неелектричних фізичних величин; - здатність аналізувати умови проведення вимірювального експерименту та вибирати методи і засоби вимірювання залежно від умов експерименту;
- здатність оцінювати характеристики похибок та непевності вимірювань;
- основні принципи метрологічного забезпечення, контролю та нагляду, функціонування метрологічних служб;
- організація вимірювального контролю та інженерного експерименту на підприємстві.
Результати навчання: У результаті вивчення модуля студент повинен знати:
- класифікацію та призначення основних типів цифрових елементів, фізичні принципи їх побудови та логічні основи функціонування;
- характеристики, параметри типових логічних та тригерних елементів, номенклатуру і функціональне призначення інтегральних мікросхем різного ступеню інтеграції;
- типові схемотехнічні рішення функціональних вузлів послідовнісного та комбінаційного типів, аналого-цифрових та цифро-аналогових перетворювачів;
- основи аналізу та розрахунку цифрових схем з використанням пакетів програм систем автоматизованого проектування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
Фізика;
Теорія електричних сигналів і кіл;
Обчислювальна техніка та програмування.
Кореквізити:
Аналогова схемотехніка;
Мікропроцесори;
Інформаційно-вимірювальні технології.
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна "Цифрова схемотехніка" вивчається студентами другого курсу і є ключовою для опанування таких професійно спрямованих предметів, що готують випускників до професійної діяльності з обслуговування, налаштування та ремонту приладів приладів для вимірювання і автоматизації виробничих процесів. Програма передбачає комплексне вивчення цифрової схемотехніки з формуванням визначених в освітній програмі фахових компетентностей бакалавра з метрології та інформаційно-вимірювальної техніки. Ключові слова: комбінаційні пристрої; послідовнісні пристрої; часові діаграми; тригер; регістр; лічильник.
Опис: Тема 1. Системи цифрового числення.
Тема 2. Двійкова арифметика
Тема 3. Логічні вентилі
Тема 4. Інтегровані мікросхеми
Тема 5. Характеристики та параметри логічних ІМС
Тема 6. Форми подання функцій алгебри логіки
Тема 7. Комбінаційні схеми
Тема 8. Послідовнісні схеми
Тема 9. Базові поняття про мікропроцесор
Тема 10. Типові схемотехнічні рішення функціональних вузлів аналогоцифрових та цифро-аналогових перетворювачів
Методи та критерії оцінювання: Методи оцінювання знань: вибіркове усне опитування, лабораторні роботи, тести. Екзамен: письмовий тестовий контроль, усне опитування
Критерії оцінювання результатів навчання:
Поточний контроль (ПК) - максимальна оцінка в балах:
1. Усне опитуванняпід час занять – 6 балів
2. Лабораторні роботи – 24 бали
3. Підсумковий тестовий контроль – 10 балів
Разом за ПК - 40 балів
Екзаменаційний контроль (ЕК) -максимальна оцінка в балах:
1. Письмова компонента - 50 балів
2. Усна компонента - 10 балів
Разом за ЕК - 60 балів
Всього за дисципліну - 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: [1]. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. Ленинград : Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1986. 280 с.
[2]. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике. Москва : Энергоатомиздат, 1990.
[3]. Verle M. PIC Microcontrollers Programming in C. mikroElektronika, 2009. 159 p.
[4]. Karris S. T. Digital Circuit Analysis and Design with Simulink Modeling. Orchard Publication, 2007.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).